IP數據包也叫IP報文分組，傳輸在ISO網絡7層結構中的網絡層，它由IP報文頭和IP報文用戶數據組成，IP報文頭的長度一般在20到60個字節之間，而一個IP分組的最大長度則不能超過65535個字節。
下圖為IP分組的報文頭格式，報文頭的前20個字節是固定的，后面的可變。
版本：占4位（bit），指IP協議的版本號。目前的主要版本為IPV4，即第4版本號，也有一些教育網和科研機構在使用IPV6。在進行通信時，通信雙方的IP協議版本號必須一致，否則無法直接通信。
首部長度：占4位（bit），指IP報文頭的長度。最大的長度（即4個bit都為1時）為15個長度單位，每個長度單位為4字節（TCP/IP標准，DoubleWord），所以IP協議報文頭的最大長度為60個字節，最短為上圖所示的20個字節。
服務類型：占8位（bit），用來獲得更好的服務。其中的前3位表示報文的優先級，后面的幾位分別表示要求更低時延、更高的吞吐量、更高的可靠性、更低的路由代價等。對應位為1即有相應要求，為0則不要求。
總長度：16位（bit），指報文的總長度(包括報文頭)。注意這里的單位為字節，而不是4字節，所以一個IP報文的的最大長度為65535個字節。
標識（identification）：該字段標記當前分片為第幾個分片，在數據報重組時很有用。
標志（flag）：該字段用於標記該報文是否為分片（有一些可能不需要分片，或不希望分片），后面是否還有分片（是否是最后一個分片）。
片偏移：指當前分片在原數據報（分片前的數據報）中相對於用戶數據字段的偏移量，即在原數據報中的相對位置。
生存時間：TTL（Time to Live）。該字段表明當前報文還能生存多久。每經過1ms或者一個網關，TTL的值自動減1，當生存時間為0時，報文將被認為目的主機不可到達而丟棄。使用過Ping命令的用戶應該有印象，在windows中輸入ping命令，在返回的結果中即有TTL的數值。
協議：該字段指出在上層（網絡7層結構或TCP/IP的傳輸層）使用的協議，可能的協議有UDP、TCP、ICMP、IGMP、IGP等。
首部校驗和：用於檢驗IP報文頭部在傳播的過程中是否出錯，主要校驗報文頭中是否有某一個或幾個bit被污染或修改了。
源IP地址：32位（bit），4個字節，每一個字節為0～255之間的整數，及我們日常見到的IP地址格式。
目的IP地址：32位（bit），4個字節，每一個字節為0～255之間的整數，及我們日常見到的IP地址格式。