ポートアドレス変換
プライベートネットワーク上にありIPアドレスが192.168.0.2であるホストが、パブリックネットワーク上のホストへの接続を要求するものとする。最初のパケットにはアドレス192.168.0.2:15345が与えられる。ここで、1.2.3.4というパブリックIPアドレスを持つと想定するPAT機器は、プライベートネットワーク上の192.168.0.2によって接続目的で使用される16529ポートをPAT機器の内部テーブルに記入することにより、独断的にこのソースアドレスをポートペアから1.2.3.4:16529に変換する。パケットがパブリックネットワークからPAT機器によってアドレス1.2.3.4:16529として受け取られた時、そのパケットは192.168.0.2:15345に転送される。
ポートアドレス変換されたパケットを受け取っているコンピュータは、変換されたパケットに明記されているポートとIPアドレスへの接続を確立する。このとき、郵便局の私書箱番号と同じように、コンピュータは供給されたアドレスが変換されているという事実に気付いていない。
外部ネットワークから来るパケットは、変換テーブルに基づいて、受け取ったパケットヘッダの中のグローバルIPアドレスとポート番号を対応するプライベートIPアドレスとポート番号に置換される。これは、郵便局の私書箱番号から所在地住所への変換と似ている。それからパケットは内部ネットワーク上に転送される。もしも受け取ったパケットのデスティネーションポート番号が変換テーブルの中に見当たらなければ、PAT機器はどこに送ればよいかわからないので、パケットは捨てられる。
PATは、プライベートネットワーク上の内部ホストの真のエンドポイントを隠しつつ、内部ホストのIPアドレスとポート番号のみを変換する。