在IPv4所允许的大约四十亿地址中，三个地址块被保留作专用网络。这些地址块在专用网络之外不可路由，专用网络之内的主机也不能直接与公共网络通信。但通过网络地址转换（NAT），使用这些地址的主机可以像拥有共有地址的主机在互联网上通信。
下表展示了三个被保留作专用网络的地址块（RFC 1918）：
| 名字 | 地址范围 | 地址数量 | 有类别的描述 | 最大的CIDR地址块 |
|---|---|---|---|---|
| 24位块 | 10.0.0.0–10.255.255.255 | 16,777,216 | 一个A类 | 10.0.0.0/8 |
| 20位块 | 172.16.0.0–172.31.255.255 | 1,048,576 | 连续的16个B类 | 172.16.0.0/12 |
| 16位块 | 192.168.0.0–192.168.255.255 | 65,536 | 连续的256个C类 | 192.168.0.0/16 |
虚拟专用网络
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通常情况下，路由器根据数据报文的目的地址决定转发数据报文的下一跳地址。使用专用网络地址作为目的地址的数据包通常无法被公共路由器正确送达，因为公共路由器没有相应的路由信息，即无法得知如何才能转发到该IP地址。因此，这就需要通过一种方法，将指引数据报文转发的下一跳地址和真正要传输的目的地址分离开。于是就使用虚拟专用网，将IP报文封装在其他报文内，以便于通过公网上的公共路由器，达到能处理该报文内层数据的网络设备上解除报文后，该数据包可以被继续转发到目的地址。
将数据报文封装的过程中，可以将数据报文封装于IP报文中，也可以使用多协议标签交换协议等，通过其他协议引导数据报文转发。也可以封装同时加密数据，以保护数据内容。