ポートアドレス変換
PATを使うことで、すべての通信は実質的には内部ホストのIPアドレスまたはポート番号の代わりに、PAT機器のグローバルIPアドレスとポート情報を含んで外部ホストへ送られる。
プライベートネットワーク上のコンピュータが外部ネットワークに向けてパケットを送ったとき、PAT機器はパケットヘッダの送信元フィールドの中のプライベートIPアドレス(つまり、送信者のアドレス)をPAT機器のグローバルIPアドレスと交換する。その後、郵便局の私書箱番号と同じように、送信元ポートフィールドの中のポート番号を挿入することでその通信にポート番号を割り当てる。そして、パケットを外部ネットワークへ転送する。その際に、PAT機器は変換テーブルにプライベートIPアドレス、元のソースポート、そして変換されたソースポートを記入する。次に送られてくるパケットには同じポート番号が割り当てられる。