Der IP-Kopf wurde seit Version 4 stark vereinfacht. Der alte Kopf beinhaltet neben den Adreßfeldern zehn feste Felder sowie ein Feld für verschiedene Optionen, wohingegen der IPv6-Kopf aus sechs Feldern besteht.
Der neue Kopf besteht aus Feldern der Länge 64 Bit sowie zwei Adreßfeldern mit jeweils 128 Bit, was eine Gesamtlänge von 40 Bytes ergibt. Der Kopf weist ein festes Format auf und wurde um die Kopf-Prüfsumme sowie Fragmentierungsfelder reduziert.
Die einzige Übereinstimmung ist die Versionsnummer. Dieses vier Bit breite Feld liegt bei IPv6 an der gleichen Stelle wie bei IPv4; dadurch wäre es möglich, Version 4 und Version 6 auf den gleichen Leitungen und mit den gleichen Kapselungsverfahren (z.B. IP über Ethernet) zu verwenden.
Diese Idee wurde verworfen. Nun wird z.B. IPv6 über Ethernet mit einem eigenen Typ-Code versandt, so daß die Erkennung des jeweiligen Protokolls schon auf der Netzwerkebene stattfindet. IPv6 wird mit dem Typ-Code 0x86DD in Ethernet-Rahmen transportiert.
Die einzelnen Felder des Kopfes in Abbildung 2.1 haben folgende Bedeutung:
Die Semantik der Felder ''Class'' und ''Flow Label'' ist momentan Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten. Diese Felder sind für die Reservierung von Übertragungsraten und zur Übertragung von Echtzeitdaten vorgesehen, wobei die endgültige Realisierung noch nicht feststeht. Durch die Prioritätsklasse kann die Verarbeitung von Paketen durch Zwischenrouter gesteuert werden; mit Hilfe des ''Flow Labels'' können zusammengehörige Datenströme gekennzeichnet werden.
Das Feld ''Next Header'' zeigt den Typ eines optional vorhandenen nächsten Kopf-Feldes an. Dadurch ist es möglich, auf umfangreiche spezielle Optionsfelder zu verzichten und stattdessen bei Bedarf weitere IPv6-Köpfe zwischen dem ersten Kopf und den Nutzdaten einzufügen. Falls kein weiterer Kopf vorhanden ist, wird dieses Feld auf den Protokolltyp der Nutzdaten (z.B. TCP oder UDP) gesetzt.
Das Feld ''Hop Limit'' entspricht dem Feld ''TTL'' (Time To Live) von IPv4. Hier wurde die weitverbreitete Praxis standardisiert, die Lebenszeit eines Paketes beim Durchqueren eines Routers um eins zu dekrementieren. Bei IPv6 wird nicht mehr von einer ''Lebenszeit'' gesprochen, sondern von einem Zähler, der angibt, wieviele Router ein Paket passiert hat.
In Abbildung 2.2 ist im Vergleich der IPv4-Nachrichtenkopf dargestellt. Eine Beschreibung der einzelnen Felder findet sich in [4].
Die Vereinfachungen und Änderungen erlauben eine erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit durch Router und vereinfachen Programme, die IP-Köpfe verarbeiten. Eine Diskussion der Bedeutung dieser Änderungen und der Motivation, sie durchzuführen, ist in [2] zu finden.
