IPSec主要包括两个安全协议AH（Authentication Header）和ESP（Encapsulating Security Payload）及密钥管理协议IKE（Internet Key Exchange）。

AH提供无连接的完整性、数据发起验证和重放保护。ESP 还可另外提供加密。密钥管理协议IKE 提供安全可靠的算法和密钥协商。

这些机制均独立于算法，这种模块化的设计允许只改变不同的算法而不影响实现的其它部分。协议的应用与具体加密算法的使用取决于用户和应用程序的安全性要求。

由于IPsec的AH Tunnel/Transport Mode会针对整个封包（包括IP Header及Data Payload）做资料完整性的检查，因此，当作完IPsec-AH、又再执行NAT的Source IP/Port的转换后，此封包在抵达远端的IPsec Device时，AH的检验必定失败，因此IPsec-AH + NAT的结合方式将无法运作。