Voice over IP to technologia służąca do przesyłania głosu poprzez sieć pakietową. Jej głównym założeniem jest integracja ruchu telefonicznego z transmisją danych i stworzenie jednej uniwersalnej sieci mogącej przenosić każdy rodzaj ruchu. Technologią VoIP zajmuje się wiele firm produkujących sprzęt i oprogramowanie dla telekomunikacji, a także większość operatorów telekomunikacyjnych. Obecnie technologia VoIP ma dwa podstawowe zastosowania. Pierwszy z nich to wykorzystanie jej do prowadzenia międzynarodowych lub międzymiastowych rozmów telefonicznych. Za stałą miesięczną opłatę dla providera Internetu można korzystać z połączeń telefonicznych z każdą osobą posiadającą dostęp do sieci Internet. Istnieje także wiele firm, które za dodatkowy abonament udostępniają swoje bramki będące interfejsem pomiędzy siecią pakietową a siecią POTS czyli zwykłą siecią telefoniczną z komutacją łączy.

Drugim popularnym zastosowaniem jest integracja sieci korporacyjnych. Połączenie sieci transmisji danych i głosu powoduje obniżenie kosztów wdrożenia i konserwacji takiej sieci. Wprowadzenie usługi VoIP w sieci korporacyjnej jest także dużo łatwiejsze niż w sieci Internet ze względu na możliwość sterowania priorytetami strumieni danych w sieci.

Usługa VoIP polega na stworzeniu cyfrowej reprezentacji sygnału mowy, poddaniu go odpowiedniej kompresji i podzieleniu na pakiety. Taki strumień pakietów jest następnie przesyłany za pomocą sieci pakietowej wraz z innymi danymi pochodzącymi na przykład od komputerów. W węźle odbiorczym cały proces jest odtwarzany w odwrotnym kierunku dzięki czemu otrzymujemy normalny sygnał głosu. Sieć IP może być dowolną siecią z komutacją pakietów włączając w to ATM, frame realy, Internet, sieć opartą na łączach TI (E1) czy 56 kbps.

Technologia VoIP może także w wielu przypadkach obniżyć koszty administracji i utrzymania systemu, co sprawia, że wiele firm próbuje szukać rozwiązań w technologii VoIP dla wewnętrznej sieci telefonicznej.

Wadą systemów VoIP jest brak całościowej standaryzacji. Istnieje kilka różnych standardów implementowanych przez producentów, co powoduje, że systemy VoIP nie są ze sobą kompatybilne i udostępniają zwykle tylko najprostszą usługę punkt - punkt.

Telefonia IP wymaga wykorzystania nowych technologii sieciowych, w tym elementów logicznych sieci i protokołów. Nowe elementy logiczne sieci są niezbędne do zarządzania zgłoszeniami, routowania pakietów, przechowywania informacji o zgłoszeniu itp. Protokoły sygnalizacyjne są używane do ustanawiania połączeń lub sesji multimedialnych takich jak telekonferencje, rozmowy telefoniczne czy nauka na odległość. Za pomocą tychże protokołów tworzy się połączenia pomiędzy klientami w sieciach internetowych lub przez Internet. Główną funkcją protokołów sygnalizacyjnych jest ustalenie położenia użytkownika, translacja adresów, ustanowienie połączenia, negocjacja parametrów dla zgłoszenia, rozłączenie i zarządzanie zgłoszeniami pochodzącymi od innych użytkowników, np.: w momencie tworzenia połączenia telekonferencyjnego. Dodatkowo, protokoły sygnalizacyjne są odpowiedzialne za billing i bezpieczeństwo.

Istnieją dwa liczące się standardy protokołów sygnalizacyjnych dla telefonii IP:

• seria ITU H.32x,
• IETF Session Initiation Protocol (SIP).

Protokół H.323 posiada całkiem dobrą pozycję na rynku w porównaniu z protokołem SIP, który jest nowym rozwiązaniem, dopiero rozwijającym się. Standaryzację H.323 zapoczątkowano ok. 10 lat temu, natomiast pierwszą jego wersję przyjęto w 1996 roku. H.323 należy do serii standardów komunikacyjnych nazywanych H.32x, opisujących połączenia multimedialne w różnych typach sieci włączając w to ISDN i PSTN. W styczniu 1998 roku zatwierdzono drugą wersję tego standardu opisującą dodatkowo sposób tworzenia połączeń multimedialnych w sieciach WAN.

SIP to standard stworzony przez Multiparty Multimedia Session Control (MMUSIC), pracujący pod egidą IETF. Protokół SIP jest jeszcze ciągle w fazie tworzenia i w związku z tym nie jest tak dobrze znany jak H.323. SIP został zbudowany w oparciu o HTML i oryginalnie zaprojektowano go do obsługi internetowych konferencji multimedialnych. Architekturę protokołu SIP tworzą dodatkowo jeszcze dwa inne protokoły sygnalizacyjne: Session Description Protocol (SDP) i Session Announcement Protocol (SAP).