El campo versión lleva el registro de la versión del protocolo al que pertenece el datagrama. Al incluir la versión en cada datagrama es posible hacer que la transición entre versiones se lleve meses, o inclusive años.

La longitud de la cabecera no es constante, por eso se incluye un campo en la cabecera IHL para indicar la longitud en palabras de 32 bits. El campo tipo de servicio permite al host indicar a la subred el tipo de servicio que quiere. Son posibles varias combinaciones de confiabilidad y velocidad. El campo mismo contiene (de izquierda a derecha) un campo de precedencia; tres indicadores, D,T y R; y 2 bits no usados. El campo de precedencia es una prioridad, de 0 (normal) a 7 (paquete de control de red). Los tres bits indicadores permiten al host especificar lo que le interesa más del grupo (retardo, rendimiento, confiabilidad).

La longitud total incluye todo el datagrama: tanto la cabecera como los datos. La longitud máxima es de 65535 bytes. El campo identificación es necesario para que el host destino determine a qué datagrama pertenece un fragmento recién llegado. Todos los fragmentos de un datagrama contienen el mismo valor de identificación.

Luego viene un bit sin uso, y luego dos campos de 1 bit. DF significa no fragmentar, y MF significa más fragmentos. El desplazamiento del fragmento indica en qué parte del datagrama actual va este fragmento. Todos los fragmentos excepto el último del datagrama deben tener un múltiplo de 8 bytes que es la unidad de fragmento elemental. El campo tiempo de vida es un contador que sirve para limitar la vida del paquete. El campo protocolo indica la capa de transporte a la que debe entregarse (TCP o UDP o algún otro). La suma de comprobación de la cabecera verifica solamente a la cabecera.

El campo opciones se rellena para completar múltiplos de cuatro bytes. Actualmente hay cinco opciones definidas, aunque no todos los encaminadores las reconocen: Seguridad, Enrutamiento estricto desde el origen, Enrutamiento libre desde el origen,Registrar ruta y Marca de tiempo.