Ipv6 giữa lại rất nhiều các đặc tính thiết kế mà đã thành công trong Ipv4. Giống nh Ipv4, Ipv6 là không liên kết – mỗi datagram có chứa địa chỉ đích, và mỗi datagram đợc
định tuyến một cách độc lập. Giống nh Ipv4, header của datagram có chứ số lợng lớn nhất các máy tiếp mà datagram có thể qua trớc khi bị huỷ bỏ. Hơn nữa, Ipv6 giữa lại hầu hết các đặc tính linh hoạt chung đã có trong chọn lựa của Ipv4.
Mặc dù giữ lại khá nhiều đặc tính cơ bản của phiên bản cũ, Ipv6 có những thay đổi chi tiết. Ví dụ, Ipv6 sử dụng địa chỉ lớn hơn và có toàn bộ phần định dạng header mới. Cuối cùng, Ipv6 dùng một dãy các header có chiều dài cố định để thực hiện các thông tin chọn lựa thay vì một header với trờng tuỳ chọn chiều dài thay đổi của phiên bản trớc.
Các đặc tính mới của Ipv6 có thể đợc nhóm lại thành 5 loại chính:
• Kích thớc địa chỉ: thay vì dùng địa chỉ 32 bit, mỗi địa chỉ của Ipv6 có chiều dài là 128 bit. Do vậy mà khoảng không gian địa chỉ đủ lớn để thích hợp với việc tiếp tục phát triển mạng Internet toàn cầu trong nhiều năm tới.
• Định dạng của header: phần header của Ipv6 Datagram hoàn toàn khác so với header của Ipv4. Hỗu hết mọi trờng trong header đều thay đổi; một vài cái đợc thay thế.
• Các header mở rộng. Không giống nh Ipv4 mà sử dụng một định dạng header với tất cả các datagram, Ipv6 mã hoá thông tin trong từng header riêng biệt. Một datagram bao gồm một header cơ sở, tiếp đến là không hoặc nhiều header mở rộng và cuối cùng là phần dữ liệu.
• Hỗ trợ cho âm thanh và hình ảnh. Ipv6 gồm có cơ chế cho phép máy gửi và nhận thiết lập một đờng truyền chất lợng cao thông qua phần cứng cơ sở và để kết hợp các datagram với đợc truyền đó. Mặc dù cơ chế đó chỉ dự định dùng cho các ứng dụng âm thanh và hình ảnh mà đòi hỏi hiệu suất cao, nhng nó cũng có thể sử dụng để kết hợp các datagram với đờng truyền chi phí thấp.
• Giao thức có thể co dãn. không giống nh Ipv4, Ipv6 không chỉ ra tất cả các đặc tính có thể của giao thức. Thay vào đó ngời thiết kế phải cung cấp một cơ chế cho phép máy gửi thêm các thông tin cần thiết vào một datagram. Cơ chế mở rộng này làm cho Ipv6 linh hoạt hơn so với Ipv4, và điều này có nghĩa là các đặc tính mới có thể đợc thêm vào thiết kế khi cần.