Come per IPv4 gli indirizzi sono identificatori per una singola (indirizzi unicast) o per un insieme (indirizzi multicast e anycast) di interfacce di rete.
Gli indirizzi sono sempre assegnati all'interfaccia, non al nodo che la ospita; dato che ogni interfaccia appartiene ad un nodo quest'ultimo può essere identificato attraverso uno qualunque degli indirizzi unicast delle sue interfacce. A una interfaccia possono essere associati anche più indirizzi.
IPv6 presenta tre tipi diversi di indirizzi: due di questi, gli indirizzi unicast e multicast hanno le stesse caratteristiche che in IPv4, un terzo tipo, gli indirizzi anycast è completamente nuovo. In IPv6 non esistono più gli indirizzi broadcast, la funzione di questi ultimi deve essere reimplementata con gli indirizzi multicast.
Gli indirizzi unicast identificano una singola interfaccia i pacchetti mandati ad un tale indirizzo verranno inviati a quella interfaccia, gli indirizzi anycast identificano un gruppo di interfacce tale che un pacchetto mandato a uno di questi indirizzi viene inviato alla più vicina (nel senso di distanza di instradamento) delle interfacce del gruppo, gli indirizzi multicast identificano un gruppo di interfacce tale che un pacchetto mandato a uno di questi indirizzi viene inviato a tutte le interfacce del gruppo.
In IPv6 non ci sono più le classi ma i bit più significativi indicano il tipo di indirizzo; in Tab. 8 sono riportati i valori di detti bit e il tipo di indirizzo che loro corrispondente. I bit più significativi costituiscono quello che viene chiamato il format prefix ed è sulla base di questo che i vari tipi di indirizzi vengono identificati. Come si vede questa architettura di allocazione supporta l'allocazione di indirizzi per i provider, per uso locale e per il multicast; inoltre è stato riservato lo spazio per indirizzi NSAP, IPX e per le connessioni; gran parte dello spazio (più del 70%) è riservato per usi futuri.
Si noti infine che gli indirizzi anycast non sono riportati in Tab. 8 in quanto allocati al di fuori dello spazio di allocazione degli indirizzi unicast.