由于互联网的空前发展，接入Internet的计算机越来越多，随着计算机、通信、娱乐业的不断交叉融合，人们迫切希望手机、电视、便携式电脑、平板电脑都成为Internet上的节点。这些新需求都需要IP地址成倍地扩张。因此，在Internet中，作为网络设备标志的IP（IPv4）地址已越来越捉襟见肘。另外，在Internet发展初期，IP地址的设计者对多媒体信息在Internet中的使用考虑不足，缺乏针对多媒体数据的处理策略。诸如此类的问题，迫使国际互联网管理机构开发新型的IP地址规范，IPv6就是这种条件下的产物。
基于IPv4的局限性，IETF决定开发新一代的IP技术，通过对效率、功能、灵活性和应用性等多个方面因素的综合考虑比较，IETF决定采用以128bit数作为新型IP地址的编址方案。这就是IPv6方案。
相比于IPv4版本，IPv6对数据报头作了简化，并定义了扩展报头，使得IPv6变得极其灵活，IPv6采用层次化的地址结构、即插即用的连网方式、网络层的认证与加密、服务质量的满足、对移动通讯更好的支持。IPv6能提供对多种应用的强力支持，同时又为以后支持新的应用提供了可能。
IPv6采用了以128bit数作为新型IP地址的编址方案，每个IP地址都是一个128bit的二进制数。考虑到书写的便利性和与IPv4的兼容性，用文本方式表示 IPv6 地址有三种规范的形式。IPv6地址优先选用X:X:X:X:X:X:X:X格式。在书写IP v6 地址时，优先选用X:X:X:X:X:X:X:X的格式，每个X 是 1个16 bit的十六进制值，中间用冒号分隔。例如：FAB1:CC22:0:0:0:0:C321:0721。