NAT are multe utilizări , dar utilizarea principală este de a conserva adrese IPv4 publice. Acest lucru se face prin permiterea rețelelor să folosească adrese IPv4 private pe plan intern și furnizează translația pe o adresă publică numai când este nevoie. NAT are un beneficiu suplimentar de a adăuga un grad de intimitate și securitate unei rețele , pentru că ascunde adrese IPv4 interne din afara rețelelor.

Routere NAT-activate pot fi configurate cu una sau mai multe adrese IPv4 publice valide. Aceste adrese publice sunt cunoscute ca interval NAT. Când un dispozitiv intern trimite trafic în afara rețelei , routerul NAT-activat translatează adresa IPv4 internă a dispozitivului la o adresă publică din intervalul NAT. Pentru dispozitivele din afara , tot traficul care intră și iese din rețea pare sa aibă o adresa publică IPv4 oferită de intervalul de adrese.

Un router NAT operează deobicei la marginea unei rețele stub. O rețea stub este o rețea care are o singură conexiune la rețeaua vecină , o cale înăuntru și o cale de ieșire din rețea. În exemplul din figură , R2 este un router de frontieră. După cum se vede due la ISP , R2 formează o rețea stub.

Când un dispozitiv în interiorul rețelei stub dorește să comunice cu un dispozitiv din afara rețelei , pachetul este transmis la routerul de frontieră. Routerul de frontieră efectuează procesul NAT , translatând adresa privată internă a dispozitivului la o adresă externă , publică și routabilă.

Notă:Conexiunea la ISP poate folosi de asemenea o adresă privată sau publică , care este împărțită între clienți. Pentru obiectivele acestui capitol , o adresă publică este prezentată.