IP隧道经常用于连接两个不是用
路由直接链接的IP网络，IP隧道会通过底层路由协议来架构中间传输网络。若IP隧道与两个或多个IPSec一起使用时，可以创建
虚拟专用网（Virtual Private Network，VPN），让二个或多个被公开网上（如
因特网）隔开的私有网络彼此访问，另一个主要应用也是目前常用的，让各
IPv6网上隔着
IPv4网络上通信。
在源网络与传输网络的边界，以及传输网络和目的网络的边界，会用
网关来创建跨网络的隧道端点（endpoint）。因此，IP隧道端点可以变成本地IP路由器，在源网络与目的网络间创建标准路由。端点会截取通过端点数据包的
隧道协议报头及报尾，再转换为标准IP格式，与其他来源的数据包一样注入到隧道端点的IP栈（IP stack）上。在这一层上，像IPSec或
TLS等封装用协议都被移除了。
IP in IP， 又被称为ipencap，是将IP协议封装入传输用的IP协议的一个例子，RFC 2003描述此协议。类似的变体有IPv6-in-IPv4隧道 （
6in4） 和 IPv4-in-IPv6 隧道（4in6）。
因为
防火墙的本质及原始数据报文被隐藏了，IP隧道经常用于绕过简单的防火墙规则，通常需要通过
内容控制软件才能对IP隧道进行筛查。
移动IPv4主要有三种隧道技术，它们分别是：IP in IP、最小封装以及
通用路由封装。