Технология IP-телефонии объединяет сети с коммутацией каналов (передающие голосовую информацию) и сети с коммутацией пакетов (передающие данные) в единую коммуникационную сеть. Бесперебойное распознавание голоса и его передача из одной сети в другую решается с помощью различных шлюзов. Шлюз представляет собой устройство, в которое с одной стороны включаются телефонные линии, а с другой стороны - IP-сеть.

Голос, как аналоговые колебания в системе IP-телефонии, существует только в телефонной трубке, или в том, что заменяет ее.
На остальных участках канала передачи от абонента к абоненту речь оцифровывается и передается в виде IP-пакетов. Пакеты данных имеют в своем составе порядковый номер, адреса точек назначения (приема и передачи) и информацию для коррекции ошибок. Для того, чтобы пакеты были направлены нужному получателю используется IP-адрес, в соответствии с которым осуществляется их маршрутизация. Узлы IP направляют эти пакеты по сети до окончания маршрута. Поскольку пакеты могут доставляться не в той последовательности, в которой были отправлены, то в первую очередь происходит их накопление и восстановление требуемой последовательности. Для восстановления исходного объема упорядоченных данных используются порядковые номера пакетов. Для приложений, где не важен порядок и интервал прихода пакетов, таких как E-mail, время задержек между отдельными пакетами не имеет решающего значения. IP-телефония является одной из областей передачи данных, где важна динамика передачи сигнала.