除地址类别外，还可根据传输的消息特征将IP地址分为单播、广播或多播。主机使用IP地址进行一对一（单播）、一对多（多播）或一对所有（广播）的通信。
单播
单播地址是IP网络中最常见的。包含单播目标地址的分组发送给特定主机，一个这样的例子是，IP地址为192.168.1.5（源地址）的主机向IP地址为192.168.1.200（目标地址）的服务器请求网页.要发送和接收单播分组，IP分组报头中必须有一个目标IP地址，而以太网帧报头中必须有相应的目标MAC地址。IP地址和MAC地址一起将数据传输到特定的目标主机。
提 示:如果目标IP地址属于另一个网络，则在帧中使用的目标MAC地址将为与源IP地址位于同一个网络中的路由器接口的MAC地址。
广播
广播分组的目标IP地址的主机部分全为1，这意味着本地网络（广播域）中的所有主机都将接收并查看该分组。诸如ARP和DHCP等很多网络协议都使用广播。
例如：
C类网络192.168.1.0的默认子网掩码为255.255.255.0，其广播地址为192.168.1.255，其主机部分为十进制数255或二进制数11111111（全为1）；
B类网络172.16.0.0的默认子网掩码为255.255.0.0，其广播地址为172.16.255.255；
A类网络10.0.0.0的默认子网掩码为255.0.0.0，其广播地址为10.255.255.255。
在以太网帧中，必须包含与广播IP地址对应的广播MAC地址。在以太网中，广播MAC地址长48位，其十六进制表示为FF-FF-FF-FF-FF-FF.
多播
多播地址让源设备能够将分组发送给一组设备。属于多播组的设备将被分配一个多播组IP地址，多播地址范围为224.0.0.0～239.255.255.255。由于多播地址表示一组设备（有时被称为主机组），因此只能用作分组的目标地址。源地址总是为单播地址。
同单播地址和广播地址一样，多播IP地址也需要相应的多播MAC地址在本地网络中实际传送帧。多播MAC地址以十六进制值01-00-5E打头，余 下的6个十六进制位是根据IP多播组地址的最后23位转换得到的。一个MAC多播地址是01-00-5E-0F-64-C5
IPv4的D类地址，从224.0.0.0到239.255.255.255是IPv4的多播地址。D类地址的低序28位构成多播组ID，整个32位地址则称为组地址。下图展示了从IPv4多播地址到以太网地址的映射方法：
以太网地址的高序24位总是01:00:5e。下一位总是0，低序23位复制自多播组ID的低序23位。多播组ID的高序5位在映射过程中被忽略。这意味着32个多播地址会映射成单个以太网地址，因此这个映射关系不是一对一的。
下面是几个特殊的IPv4多播地址：
224.0.0.1是所有主机组。子网上所有具有多播能力的节点(主机、路由器或打印机等)必须在所有具有多播能力的接口上加入该组。
224.0.0.2是所有路由器组。子网上所有多播路由器必须在所有具有多播能力的接口上加入该组。