S obzirom da jeIP adresa u verziji IPv4 propisane dužine od 32 bita, lako je izračunati da je maksimalni broj različitih adresa 232, ili približno 4,3x109 odnosno 4,3 milijardi adresa. Iako se taj broj čini prilično velikim, širenje Interneta i rast potrebe za novim IP adresama doveli su do toga da je taj adresni prostor postao premali za sve potrebe. Naime, nije daleko dan kada bi svaka osoba u svijetu trebala imati svoj računar koje treba javnu IP adresu, brojni su serveri koji za svoj rad također trebaju IP adrese. Nadalje, otvara se i cijelo novo područje mobilne telefonije koje će se vrlo skoro integrisati s Internetom, a razvija se i područje različitih drugih uređaja (kućanski aparati, razni uređaji uindustriji,prometu,turizmu...) koji će se također vrlo skoro koristiti ili se već koriste Internetom za razmjenu i prikupljanje informacija,komunikaciju, upravljanje na daljinu i sl.
Stoga su predložena različita rješenja, od kojih je najlogičnije rješenje implementacija IP protokola koji bi imao veći raspon raspoloživih adresa; upravo je tako i nastao IPv6. Kako IPv6 koristi 128-bitnu IP adresu, jednostavna računica pokazuje da je moguće imati ukupno 3,4x1038 različitih adresa. Taj je broj teško uopće pojmiti, dovoljno je ovdje reći da je gotovo nemoguće zamisliti realnu situaciju u kojoj taj broj različitih adresa ne bi bio dovoljan za danas zamislive primjene.
Međutim, pogrešno je reći da je dužina adrese jedina prednost koju IPv6 donosi u odnosu na IPv4, jer je ta verzija dizajnirana da umanji ili potpuno otkloni još brojna druga tehnička ograničenja i manjkavosti koje karakteriziraju IPv4.
IPv6 adresa je u osnovi niz od 128bitova, dakle 128 znakova '0' ili '1'. Uobičajeno je da se ti binarni brojevi iz razloga jednostavnosti zapisuju kao osam grupa od po četiriheksadecimalne cifre odvojene dvotačkama. Često se iza adrese nalazi kosa crta i tzv.prefiks, koji onda tu adresu pretvara u raspon IPv6 adresa. Naprimjer,2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334 je valjana IPv6 adresa.
Ako je jedna od grupa od 4 cifre 0000, te se nule u prikazu mogu ispustiti. Naprimjer,2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344 možemo skratiti u prikazu kao2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344. Ako dalje nastavimo po istom pravilu, bilo koji broj '0000' grupa koje slijede jedna za drugom mogu se ispustiti i zamijeniti s dvije dvotačke, ali samo dok zapis sadrži samo jednu dvotačku. Na taj način sve donje adrese su ekvivalentne i valjane IPv6 adrese:
2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab2001:0DB8:0::0:1428:57ab2001:0DB8::1428:57ab
Nije dozvoljeno imati više puta dvije dvotačke zaredom, jer bi to potencijalno dovelo do problema. Kao primjer, promotrimo slijedeće valjane IPv6 adrese::
2001:0000:0000:0000:0000:25de:0000:cade2001:0000:0000:0000:25de:0000:0000:cade2001:0000:0000:25de:0000:0000:0000:cade2001:0000:25de:0000:0000:0000:0000:cade
Ako bi bilo dozvoljeno višestruko korištenje dvostrukih dvatočaka, sve bi te adrese mogli skratiti na isti oblik, što ne bi trebalo biti moguće:2001::25de::cade.
Vodeće nule unutar jedne grupe od 4 cifre se također mogu ispustiti. Tako recimo adresu2001:0DB8:02de::0e13 možemo pisati kao2001:DB8:2de::e13.