Каждый раз при подключении клиента к сети провайдера ему назначается IP-адрес. Технология NAT позволяет провайдеру Internet присваивать всем своим клиентам локальные IP-адреса. Например, первому клиенту присваивается адрес 10.0.0.1, второму— 10.0.0.2 и т.д. Когда клиент отправляет дейтаграмму получателю, расположенному в сети Internet, программа NAT использует содержимое ее заголовка для инициализации таблицы преобразования адресов.

Выше была описана работа технологии NAT в самом простом случае, когда между внешними и внутренними адресами существует однозначное соответствие. Другими словами, однозначное соответствие позволяет только одному компьютеру в сетевом центре получить доступ в произвольный момент времени к некоторой машине в глобальной сети Internet.