La dirección de red ayuda al router a identificar una ruta dentro de la nube de red. El router utiliza la dirección de red para identificar la red destino de un paquete dentro de la internetwork. Además de la dirección de red, los protocolos de red utilizan algún tipo de dirección de host o nodo. Para algunos protocolos de capa de red, el administrador de la red asigna direcciones de red de acuerdo con un plan de direccionamiento de internetwork por defecto. Para otros protocolos de capa de red, asignar direcciones es una operación parcial o totalmente dinámica/automática. El gráfico muestra tres dispositivos en la Red 1 (dos estaciones de trabajo y un router), cada una de los cuales tiene su propia dirección de host exclusiva. (también muestra que el router está conectado a otras dos redes: las Redes 2 y 3).
El direccionamiento se produce en la capa de red. Las analogías que usamos anteriormente para una dirección de red incluyen la primera parte (código de área y primeros tres dígitos) de un número telefónico. Los (últimos cuatro) dígitos restantes de un número telefónico indican a la compañía telefónica que teléfono harán sonar. Esto es similar a la función de la porción host de una dirección. La porción host le comunica al router hacia qué dispositivo específico deberá entregar el paquete.
Sin el direccionamiento de capa de red, no se puede producir el enrutamiento. Los routers requieren direcciones de red para garantizar el envío correcto de los paquetes. Si no existiera alguna estructura de direccionamiento jerárquico, los paquetes no podrían transportarse a través de una internetwork. De la misma manera, si no existiera alguna estructura jerárquica para los números telefónicos, las direcciones postales o los sistemas de transporte, no se podría realizar la entrega correcta de mercaderías y servicios.