Ein Datenpaket ist eine Einheit in einem ISO-OSI-Modell (Internationale Organisation für Normung, Open System Interconnection), welches sich wiederum unterteilt in Daten und einen Header.  Der Header beinhaltet eine ID-Nummer, die Quell- und die Zieladresse sowie eine Prüfsumme. Manchmal wird ein Datenpaket unterschieden von einem IP-Paket oder IP-Datagramm. Datenpakete werden allgemein in paketorientierten Netzwerken versendet.  Der Kopfbereich (Header) von IPv4-Paketen ist in RFC 791 definiert. Er ist 32 Bit lang und enthält Angaben zu:
- Version (IPv4 oder IPv6)
- IP Header Length (IHL) 
- Type of Service (ToS: Priorität, Quality of Service (QoS))
- Länge des gesamten Paketes (Total Length: 16 Bit breit → maximal 65535 Bytes oder 64 Kibibyte) 
- Fragment Offset: dient der Verwaltung fragmentierter Pakete
- Lebensdauer eines Paketes (Time-To-Live, TTL): soll die Lebensdauer begrenzen, damit ein Paket bei
→ Fehlleitungen nicht ewig im Netz umherirrt und Ressourcen bindet,  heute oftmals als Hop-Count realisiert
- Angaben zur Quell- und Zieladresse
- einer Prüfsumme
- und Zusatzinformationen, welche Vorgaben für das Routing geben:
⇒Strict Routing: ein kompletter Routing Pfad  ist vorgegeben
⇒Free Routing: gibt eine Liste von Routern an, über die das Paket gehen soll
- einen Zeitstempel u.a.
Der Aufbau eines IPv6 Headers unterscheidet sich stark vom IPv4 Header. Obwohl  er eine grössere Adressinformation trägt (Länge der Ziel- und Quelladresse ist 128 Bit (bei IPv4 32 Bit) ist er nur 40 Byte lang. Er enthält keine Angabe über die Grösse und keine Prüfsumme.  Die Fragmentierungsmöglichkeit ist als eigener Header realisiert. Der IPv6 Header enthält einen 20-Bit grossen Bereich der Flow-Label genannt wird: es handelt sich dabei um eine Zufallszahl welche zusammen mit der Absenderadresse  einen Flow (Datenstrom) angibt. Mit Hilfe des Flow Labels kann ein Router anhand einer Hash-Tabelle schneller entscheiden, was mit dem Datenpaket geschehen soll. Der Flow Label erlaubt die Zuweisung eines Datenstroms der aus mehreren verbundenen  Datenpaketen mit demselben Sender und Empfänger besteht. Datenströme können nach Quality of Service  und Priorität extra von den Routern behandelt werden. Beispielsweise ist bei einer Multimedia-Konferenz mit einer Multicast Adresse möglich, getrennte Flows für Audio, Video und Grafiken zu realisieren.  Das 8-Bit Feld Next Header gibt den Typ des nachfolgenden Headers an: es kann sich um den das darüberliegenden TCP-Protokolls oder um einen Extension Header handeln (Header für  Fragmentierung, Routing, Authentifikation, Verschlüsselung oder Hop-by-Hop bzw. End-to-End Steuerung). Diese Header bilden eine Liste, der eine verweist auf den nächsten. Die Payload Length ist ein 16 Bit Feld und gibt die Länge des Datenteils  (Nutzdaten) an. Die maximale Grösse der Nutzdaten ist 65535 Byte. Für grössere Datenpakte ist ein Jumbogram im Extension Header vorgesehen: Datenpakete bis zu einer Grösse von 2 ^ 32 Byte (4096 Mebibyte) sind erlaubt.                             

Innerhalb von IPv4 Netzen wird die maximale Grösse von Datenpaketen mit der MTU (Maximum Transmision Unit) festgelegt. Überschreitet ein Datenpaket oder IP-Datagramm diesen Wert, so wird es von den Routern fragmentiert, d.h.  in ein oder mehrere physikalische Datenpakete zerlegt. Im Header der fragmentierten Datenpakete sind Informationen enthalten, die gewährleisten, dass die fragmentierten Pakete beim Empfänger wieder korrekt zusammengefügt ankommen.  Die MTU ist abhängig von der individuellen Konfiguration und den Hardwarekomponenten eines IPv4 Netzes.  Bei IPv6 wird keine Daten-Fragmentierung mehr verwendet: überschreitet ein IP-Datagramm die MTU, so wird der Absender per ICMP-Nachricht darüber informiert. Daraufhin kann der Absender die Grösse der zu versendenden Datenpakete entsprechend anpassen,  so dass die Router innerhalb des IPv6 Netzes keine Pakete mehr fragmentieren müssen. So werden die Nachteile der IP-Fragmentierung umgangen: negativer Einfluss auf den  allgemeinen Datendurchsatz und möglicher Verlust von IP-Paketen und die daraus resultierende Notwendigkeit, IP-Pakete erneut zu versenden.