Der auffälligste Vorteil von IPv6 besteht in einem erheblich erweiterten IP-Adressraum. Das Adressfeld wurde von 32 Bit auf 128 Bit erweitert und ist somit viermal größer. Die Verlängerung des Adressfelds hat zwangsläufig eine Verlängerung des Standard-IPv6-Headers auf 40 Byte zur Folge. Im Vergleich zu IPv4 hat sich der IPv6-Header somit verdoppelt. Dies hat zwangsläufig Auswirkungen auf die die Bandbreitenanforderungen von VoIP-Gesprächen.
Dies ist jedoch nicht die gesamte Wahrheit, denn nur der minimale IPv6-Header ist 40 Byte lang. In der Praxis kann der IPv6-Header beliebig durch so genannte Header-Extensions erweitert werden. Mit diesen optionalen Erweiterungen werden beim IPv6 zusätzliche Funktionen signalisiert und es können auch nachträglich Erweiterungen implementiert werden, ohne dass diese von vornherein im Protokoll eingeplant wurden.
Jeder IPv6-Header beziehungsweise jede Extension verweist auf einen Next-Header, so dass eine Kette entsteht, bis der eigentliche TCP/UDP- Header erreicht ist. Es gibt zudem noch die Möglichkeit, auf einen "No Next Header" zu verweisen. Dies dient lediglich dazu, darzustellen, dass keine weiterere Header-Extensions folgt. Somit entsteht eine Kette, an deren Ende in der Regel der TCP- oder UDP-Header steht.
Die folgende Tabelle stellt kurz die wichtigsten Extension-Header dar:
Die IPv6-Header-Extensions können darüber hinaus noch kaskadiert werden. Dies bedeutet, dass die Länge eines IPv6-Pakets mit zusätzlichen Extension-Headern eine flexible Länge aufweist.