网络地址和协议转换（NAT-PT）是一种将实现IPv4分组格式和IPv6分组格式之间转换和动态NAT有机结合的地址和协议转换器技术，它对IPv6网络中终端的地址配置没有限制，也不需要对想和IPv4网络通信的终端分配IPv4地址。它和IPv4网络所采用的动态NAT一样，在网络边界的地址和协议转换器设置一组IPv4地址，并以此构成IPv4地址池，当IPv6网络中的某个终端发起和IPv4网络中的终端之间的会话时，由地址和协议转换器为发起会话的终端分配一个IPv4地址，并将该IPv4地址和该终端发起的会话绑定在一起。如果会话是TCP连接，则可用会话两端的源和目的地址、源和目的端口号来标识该会话。


在会话存在期间，该IPv4地址一直分配给发起会话的终端，当属于该会话的IPv6分组经过地址和协议转换器进入IPv4网络时，用该IPv4地址取代IPv6分组的源地址，并完成IPv6分组至IPv4分组的转换。


IPv4网络中的终端用该IPv4地址和发起会话的终端通信，当属于该会话的IPv4分组进入地址和协议转换器时，用该IPv4分组的目的地址检索会话表，用会话表中给出的发起会话的终端的IPv6地址取代IPv4分组的目的地址，并完成IPv4分组至IPv6分组的转换。在NAT-PT中，96bit网络前缀可以是任意的网络地址，但必须保证IPv6网络将目的地址和该96bit网络前缀匹配的IPv6分组路由到网络边界的地址和协议转换器。


地址和协议转换器将和96bit网络前缀匹配的目的地址的低32bit作为IPv4地址。反之，地址和协议转换器在IPv4分组的源地址前加上96bit网络前缀后作为IPv6分组的源地址。