Más que una única tecnología, IPsec consiste en un conjunto de protocolos (reglas) y procesos diseñados para garantizar la seguridad de las comunicaciones de red. Estos son los elementos más importantes del conjunto IPsec:
Cabecera de autenticación (AH)
Los datos se transmiten por la red en segmentos (paquetes). Cada paquete tiene una «cabecera»: es decir, información que describe lo que el dispositivo receptor puede esperar del flujo de datos. La cabecera de autenticación (AH) actúa esencialmente como un sello a prueba de manipulaciones. Permite al dispositivo receptor verificar el origen del paquete de datos y comprobar que no se ha accedido a él ni se ha alterado durante la transmisión.
Protocolo de seguridad de encapsulación (ESP)
Además de añadir una capa más de autenticación, este protocolo se encarga del cifrado, garantizando que sólo los dispositivos autorizados puedan leer los datos transmitidos
Protocolo de Asociación de Seguridad de Internet y Gestión de Claves
Con ESP, los dispositivos que se comunican entre sí utilizan una clave compartida para cifrar y descifrar los datos que intercambian. Para facilitar esto, el ISAKMP (Internet Security Association and Key Management Protocol) define los atributos de la conexión, incluyendo el establecimiento de la clave de cifrado y el algoritmo criptográfico que se utilizará.