VoIP的基本原理是:通過語音的壓縮算法對語音數據編碼進行壓縮處理,然後把這些語音數據按 TCP/IP 標準進行打包,經過 IP 網絡把數據包送至接收地,再把這些語音數據包串起來,經過解壓處理後,恢復成原來的語音信號,從而達到由互聯網傳送語音的目的。 IP 電話的核心與關鍵設備是 IP 網關,它把各地區電話區號映射為相應的地區網關 IP 地址。這些信息存放在壹個數據庫中,數據接續處理軟件將完成呼叫處理、數字語音打包、路由管理等功能。
在用戶撥打長途電話時,網關根據電話區號數據庫資料,確定相應網關的 IP 地址,並將此 IP 地址加入 IP 數據包中,同時選擇最佳路由,以減少傳輸時延, IP 數據包經 Internet 到達目的地的網關。在壹些 Internet 尚未延伸到或暫時未設立網關的地區,可設置路由,由最近的網關通過長途電話網轉接,實現通信業務。