Mapowanie pomiędzy IPv4 i IPv6 jest kwestią kluczową ze względu na współistnienie obu protokołów w Internecie. IPv6 zaprojektowano, aby zaradzić niedoborom i innym ograniczeniom protokołu IPv4, ale ponieważ nie wszystkie urządzenia i sieci przeszły na protokół IPv6, istotne jest posiadanie mechanizmów umożliwiających interoperacyjność między nimi.

Nie ma bezpośredniego „mapowania” pomiędzy IPv4 i IPv6 w sensie prostej lub bezpośredniej konwersji adresu IPv4 na adres IPv6, ze względu na zasadnicze różnice w strukturze obu adresów. Istnieją jednak techniki ułatwiające komunikację między sieciami IPv4 i IPv6:

1. Podwójny stos: Jest to najbardziej bezpośrednia i skuteczna technika, w której urządzenia i serwery są skonfigurowane tak, aby obsługiwały jednocześnie IPv4 i IPv6. Urządzenie z podwójnym stosem może wysyłać i odbierać ruch IPv4 i IPv6, wybierając odpowiedni protokół w zależności od sieci docelowej.
2. IPv6 przez tunele IPv4: Ta technika umożliwia transport pakietów IPv6 poprzez enkapsulację ich w pakietach IPv4. Jest to przydatne do łączenia wysp sieci IPv6 w infrastrukturze IPv4. Istnieje kilka metod tunelowania, takich jak 6to4, 6in4 i Teredo, które umożliwiają „tunelowanie” pakietów IPv6 przez sieć IPv4.
3. Tłumaczenie protokołu (NAT64/DNS64): NAT64 to mechanizm translacji sieciowej, który umożliwia komunikację pomiędzy urządzeniami IPv6 a serwerami IPv4. NAT64 tłumaczy adresy IPv6 urządzeń na adresy IPv4 podczas komunikacji z sieciami, które nie obsługują jeszcze protokołu IPv6. DNS64 to uzupełniający mechanizm, który syntetyzuje rekordy AAAA (IPv6) z istniejących rekordów A (IPv4), umożliwiając urządzeniom IPv6 inicjowanie komunikacji z serwerami IPv4.
4. Mapowanie adresów (adres IPv4 osadzony w protokole IPv6): Chociaż nie jest to mapowanie bezpośrednie, protokół IPv6 umożliwia reprezentowanie adresów IPv4 w adresach IPv6, aby ułatwić przejście. Typowym przykładem jest adres IPv6 ::ffff:192.0.2.128Gdzie 192.0.2.128 Jest to osadzony adres IPv4. Metodę tę stosuje się w określonych kontekstach, jako część strategii przejścia lub podczas zarządzania określonymi konfiguracjami sieci.

Techniki te są niezbędne, aby zapewnić dostępność i funkcjonalność Internetu podczas przejścia z protokołu IPv4 na IPv6, co, jak się oczekuje, zajmie wiele lat ze względu na rozległą globalną infrastrukturę opartą na protokole IPv4.