Das Address Resolution Protocol (ARP) wird verwendet, um eine herstellerabhängige MAC-Adresse (Hardware-Adresse) in eine IPv4-Adresse zu übersetzen. Während die Hardware-Adresse rein theoretisch nur einmal weltweit existiert und nur schwer handelbar sind, werden IPv4-Adressen in der INNA (Internet Assigned Numbers Authority) vergeben und sind begrenzt. So wird die Kommunikation auf Layer-2 möglich (z. B. Ethernet und WiFi). Wenn ein Quellhost ein IPv4-Paket an einen Zielhost in dem selben Subnetz senden muss, führt er eine ARP-Anforderung zum Abrufen der MAC-Adresse des Zielhosts aus. Der Quellhost sendet eine ARP-Anfrage an die Ethernet-Broadcast-Adresse ff: ff: ff: ff: ff: ff. Alle Hosts im Subnetz empfangen die ARP-Anforderung, die gesendet wurde, aber nur der Zielhost antwortet auf die ARP-Anforderung mit der MAC-Adresse, die der IPv4-Adresse zugeordnet ist.

Innerhalb des Layer-2-Frames wird das IIv4-Paket gekapselt, sobald der Quellhost von dem Ziel-Host dessen MAC-Adresse erhalten hat. Jetzt das Paket an den Ziel-Host versendet werden.