１２８位地址空间包含的准确地址数是３４０，２８２，３６６，９２０，９３８，４６３，４６３，３７４，６０７，４３１，７６８，２１１，４５６。这些空间足够为地球上每一粒沙子提供一个独立的ＩＰ地址。

同时，ＩＰｖ６能为主机接口提供不同类型地址的自动配置：

全球地址（Ｇｌｏｂａｌｌｙ）

全球单播地址（ｕｎｉｃａｓｔ）

区域地址（ｏｎ－ｓｉｔｅ）

链路本地地址（ｌｉｎｋ ｌｏｃａｌ ａｄｄｒｅｓｓ）

地区本地地址（ｓｉｔｅ ｌｏｃａｌ ａｄｄｒｅｓｓ）

广播地址（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）

组播群地址（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｇｒｏｕｐ ａｄｄｒｅｓｓ）

任播地址（ａｎｙｃａｓｔ ａｄｄｒｅｓｓ）

移动地址（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）

家乡地址（ｈｏｍｅ ａｄｄｒｅｓｓ）

转交地址（ｃａｒｅ－ｏｆ ａｄｄｒｅｓｓ ）

聚类全球单播地址（ａｇｇｒｅｇａｔａｂｌｅｇｌｏｂａｌ ｕｎｉｃａｓｔ）是默认的ＩＰｖ６地址。这种地址类型是基于分层的网络拓扑结构。分层网络拓扑结构的底层是互联网服务提供商（ＩＳＰ），之上是客户网络和它的子网。 １２８位地址分成前缀和后缀两部分，各６４位。其中６４位后缀地址由设备接口来定。

ＩＰｖ６主机并不需要了解这种地址的层次结构，因此它对网络安全有很大的好处。为了保证同外部因特网通信时的安全，公司的工作站可以使用定点地址。当需要在相邻的路由器之间安全地传送路由拓扑信息时，还可以使用局部连接地址。组播地址也属于这种分层地址结构，而且被用于地址的自动配置。

另外，这种地址结构还支持一些新服务，如：优化的ＩＰ层移动或广播服务。在ＩＰｖ６互联网网络上，这些服务一开始就可以在全球范围内实现。而ＩＰｖ４就几乎没有这种灵活性。 ＩＰｖ６的这种分层地址结构也使得路由器可以使用多个可聚类的短路由表，每个路由表中存放适量数目的记录。ＩＰｖ４的一个特点就是，路由表内容呈指数级增长，从而增加了每个数据包的处理延迟。而在ＩＰｖ６中，这种处理延迟已不再是一个限制因素。

ＩＰｖ６同时改进提高了ＩＰ包的基本报头格式。这种简化的包结构是对ＩＰｖ４的一个主要改进之处，它有助于弥补ＩＰｖ６长地址占用的带宽。ＩＰｖ６的１６字节地址长度是ＩＰｖ４的４字节地址长度的４倍，但ＩＰｖ６报头的总长度只有ＩＰｖ４报头总长度的２倍。 ＩＰｖ６报头所含字段少，而且报头长度固定。这些特点使路由器的硬件实现更加简单。与ＩＰｖ４不同，ＩＰｖ６网络中，在路由过程中不对数据包进行分割，从而进一步减少了路由负载。这些改进使ＩＰｖ６能够在一个合理的开销范围内，适应互联网流量的指数级增长速度。

ＩＰｖ６的另一个优点就是，在需要的时候能够在基本报头的后面放置扩展报头。这也同时提高了路由能力。与跳跃式报头不同的是，这种连续报头在终端节点进行分析。一个实例就是ＩＰ安全报头（ＩＰＳｅｃ），它能够提高端到端的安全性。其它扩展报头包括路由报头，分断报头，认证报头和信宿报头。