IP層在記憶體中有一個路由表，當有資料要發送時，它要對該表進行一次搜尋以确認轉發位址。收到的資料到達IP層時。IP層會檢查資料報的目的位址是否為本機IP或廣播IP：
- 假設是，就依據IP首部協定字段的協定分發到對應的子產品進行處理。
- 假設不是，那麼：
-
- IP層被設為路由器功能，則對此資料報進行轉發。
- 否則，丢棄該資料被報。
路由表内容例如以下所看到的：
| 字段 | 說明 |
| 目的IP位址 | 能夠是網絡位址。也能夠是主機位址。由以下的标志字段區分 |
| 下一跳路由器IP位址 | 與目前網絡接口直接相連的路由器或主機網絡接口的IP位址。詳細是哪一個由以下的标志字段區分 |
| 标志 | 一個标志區分目的IP是網絡位址還是主機位址。還有一個标志區分下一跳路由器是真的路由器還是網絡接口 |
| 網絡接口 | 指明相應的資料報應該從哪個網絡接口發出去 |
IP路由選擇的大緻步驟例如以下：
-
搜尋路由表，尋找能與目的IP位址全然比對的表目。
假設找到，則發送。
否則，運作下一步。
- 搜尋路由表，尋找能與目的網絡号相比對的表目。假設找到，則發送。
-
搜尋路由表，尋找标為“預設”的表目。
假設找到。則發送。
否則。運作下一步。
- 發送失敗，該資料不能被傳送。
為一個網絡指定一個路由器，也就是路由表的标志字段指明目的IP位址是一個網絡位址。這使得路由表的規模不會太大。
例1：
源主機和目的主機處在同一個以太網上。源主機的IP層依據目的主機IP位址搜尋路由表，找到了一個網絡号比對的表項。然後将資料發送出去。
例如以下圖所看到的：
以太網幀首部的目的位址是主機sun的以太網接口位址；IP資料報首部的目的位址是主機sun的IP位址。
例2：
源主機和目的主機處在不同網絡中。
主機bsdi要發送資料到外網的server192.48.96.9。首先主機搜尋路由表，選擇預設表目發送到主機sun。
參考：
《TCP/IP具體解釋》 P27-P30.