El enrutamiento IPv6 es casi idéntico al enrutamiento IPv4 en CIDR. La única diferencia estriba en que las direcciones son IPv6 de 128 bits, en lugar de IPv4 de 32 bits. Con extensiones sumamente sencillas, todos los algoritmos de enrutamiento de IPv4, como abrir la ruta de acceso más corta primero (OSPF), RIP, el protocolo de enrutamiento entre dominios (IDRP) y el sistema intermedio a sistema intermedio (IS-IS) se pueden usar para enrutar IPv6.
Asimismo, IPv6 incluye extensiones sencillas de enrutamiento que admiten las siguientes posibilidades de enrutamiento nuevas y potentes.
La selección del proveedor se basa en las directrices, el rendimiento, los costes, etcétera
Movilidad de los hosts, enrutamiento a la ubicación actual
Redireccionamiento automático, enrutamiento a la dirección nueva
Para acceder a las nuevas funciones de enrutamiento, debe crear secuencias de direcciones IPv6 que utilicen la opción de enrutamiento de IPv6. Un origen de IPv6 utiliza la opción de enrutamiento para obtener uno o varios nodos intermedios, o un grupo topológico, que debe visitarse en dirección al destino del paquete. Esta función es muy parecida a las opciones de ruta de registro y ruta holgada fija en origen de IPv4.
Para que las secuencias de direcciones sean una función general, los hosts de IPv6 deben (en la mayoría de los casos) invertir las rutas de un paquete que reciba un host. El paquete se debe autenticar correctamente mediante el encabezado de autenticación de IPv6. El paquete debe contener secuencias de direcciones para devolver el paquete al emisor. Esta técnica obliga a que las implementaciones de hosts de IPv6 admitan el control y la inversión de las rutas de origen. El control y la inversión de las rutas de origen permite a los proveedores trabajar con los hosts que implementan las nuevas funciones de IPv6 como la selección de proveedor y las direcciones extendidas.