IPv6的奇迹在于其标头。IPv6地址是IPv4的4倍，但是令人惊讶的是，IPv6地址的标头仅是IPv4的2倍。IPv6标头具有一个固定标头和零个或多个可选（扩展）标头。路由器必不可少的所有必要信息都保存在固定报头中。扩展头包含可选信息，可帮助路由器了解如何处理数据包/流。
固定头
IPv6固定标头的长度为40个字节，并包含以下信息。
| 序号 | 栏位说明 |
|---|---|
| 1个 | 版本（4位）：表示Internet协议的版本，即0110。 |
| 2 | 流量等级（8位）：这8位分为两部分。服务类型的最高6位用于让路由器知道应向此数据包提供哪些服务。最低有效2位用于显式拥塞通知（ECN）。 |
| 3 | 流标签（20位）：此标签用于维护属于通信的数据包的顺序流。源标记序列，以帮助路由器识别特定的数据包属于特定的信息流。该字段有助于避免对数据包进行重新排序。它设计用于流媒体/实时媒体。 |
| 4 | 有效载荷长度（16位）：此字段用于告诉路由器特定数据包的有效载荷中包含多少信息。有效负载由扩展头和上层数据组成。16位最多可指示65535字节；但是如果扩展头包含逐跳扩展头，则有效负载可能会超过65535字节，并且此字段设置为0。 |
| 5 | 下一个报头（8位）：此字段用于指示扩展报头的类型，或者如果不存在扩展报头，则其指示上层PDU。上层PDU类型的值与IPv4相同。 |
| 6 | 跳数限制（8位）：此字段用于停止数据包无限循环进入网络。这与IPv4中的TTL相同。跳数限制字段的值在通过链接（路由器/跳数）时递减1。当该字段达到0时，将丢弃数据包。 |
| 7 | 源地址（128位）：此字段指示数据包的始发者的地址。 |
| 8 | 目的地址（128位）：此字段提供数据包的预期接收者的地址。 |
扩展头
在IPv6中，固定标头仅包含必要的信息，避免了那些不需要或很少使用的信息。所有这些信息都以扩展头的形式放在固定头和上层头之间。每个扩展头均由不同的值标识。
使用扩展头时，IPv6固定头的“下一个头”字段指向第一个扩展头。如果还有一个扩展头，则第一个扩展头的“ Next-Header”字段指向第二个扩展头，依此类推。最后一个扩展头的“ Next-Header”字段指向上层头。因此，所有标题以链接列表的方式指向下一个。
如果“下一个报头”字段包含值59，则表明该报头之后没有报头，甚至上层报头也没有。
根据RFC 2460，必须支持以下扩展头：
扩展头的顺序应为：
这些标题：
- 1.应由第一个和后续目的地处理。
- 2.应由最终目的地处理。
扩展头以链接列表的方式一个接一个地排列，如下图所示：
