依据前述IP地址的分类方法，由于单个的A、B或C类地址只能用于同一个网络，而不是一组LAN，而A、B或C类地址分别最多允许126、16 384和200多万个网络，因此，随着网络数量的迅猛增长，很快就出现了网络地址严重匮乏的问题，而另一方面，由于大部分的网络仅仅包含了几台到几百台主机，从而造成了大量IP地址的浪费。
例如：一个A类网络可以包含16 777 214台主机，所有主机均处于同一广播域中，但是，在同一广播域中有这么多主机是不可能的，因为这将使得整个网络会因广播通信而饱和，由此也就造成了16 777 214个IP地址中的绝大部分都不可能被分配出去。
为了减少IP地址的浪费，在现有IP地址分类方法的基础上，人们提出了子网（Subnet）的概念，其目的是把基于类的IP网络进一步细分成更小的网络（即子网），其中，每个子网由路由器界定并分配一个新的唯一的子网地址，而子网地址则是借用基于类的IP地址中的若干位主机位来表示的。
显然，在划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目将随之增加，而每个子网中的可用主机数则逐渐减少。以一个C类地址为例，原有8位主机位，则该C类网络中除了全0和全1的地址外，将包含254（=28−2）个可用的主机地址。在划分子网时，若借用1位主机位作为子网地址，则可产生2（=21）个子网，其中，每个子网将包含126（=27−2）个可用的主机地址；若借用2位主机位作为子网地址，则可产生4（=22）个子网，其中，每个子网将包含62（=26−2）个可用的主机地址。
在划分子网之后，IP地址的结构从网络ID+主机ID变成了网络ID+子网ID+主机ID。当一个分组到达路由器时，路由器必须知道应把该分组转发给哪个子网，即路由器必须能够从目标IP地址中解析出网络号和子网号。为此，人们提出了子网掩码（Subnet Mask）的概念，其实现原理为：子网掩码是一个32位的二进制字符串，该二进制字符串的左边为多个连续的“1”，右边为多个连续的“0”，其中，左边连续的“1”的个数等于网络ID+子网ID的长度，而右边连续的“0”的个数则等于主机ID的长度。故通过子网掩码中“0”的位数即可快速确定子网中可包含的主机数量，而且，若要想从目标IP地址中解析出网络号和子网号，只需要将目标IP地址与子网掩码进行AND（逻辑与）运算即可。
例如：对某个C类网络地址192.168.1.X，假定取3位主机位作为子网ID的长度进行子网划分，则可以将该C类网络地址划分为以下8个子网：
◆ 子网1：192.168.1.000YYYYY，子网1中包含的IP地址为192.168.1.0～192.168.1.31，子网1的网络号192.168.1.0。
◆ 子网2：192.168.1.001 YYYYY，子网2中包含的IP地址为192.168.1.32～192.168.1.63，子网2的网络号192.168.1.32。
◆ 子网3：192.168.1.010YYYYY，子网3中包含的IP地址为192.168.1.64～192.168.1.95，子网3的网络号192.168.1.64。
◆ 子网4：192.168.1.011 YYYYY，子网4中包含的IP地址为192.168.1.96～192.168.1.127，子网4的网络号192.168.1.96。
◆ 子网5：192.168.1.100YYYYY，子网5中包含的IP地址为192.168.1.128～192.168.1.159，子网5的网络号192.168.1.128。
◆ 子网6：192.168.1.101 YYYYY，子网6中包含的IP地址为192.168.1.160～192.168.1.191，子网6的网络号192.168.1.160。
◆ 子网7：192.168.1.110YYYYY，子网7中包含的IP地址为192.168.1.192～192.168.1.223，子网7的网络号192.168.1.192。
◆ 子网8：192.168.1.111 YYYYY，子网8中包含的IP地址为192.168.1.224～192.168.1.255，子网8的网络号192.168.1.224。
在以上8个子网之中，由于网络ID的长度为24，子网ID的长度为3，故在设计子网掩码时，左边连续的“1”的个数应等于27，而右边连续的“0”的个数则等于5，因此，各子网所对应的子网掩码均为“255.255.255.224”。
为了进一步更形象地描述子网划分的具体方法，特举例说明如下：假定从192.22.0.0（11000000000101100000000000000000）开始的IP地址可用，网络A需要2000个地址，网络B需要4090个地址，网络C需要1020个地址，则依据以上给出的子网概念，我们可以按照如下步骤来进行子网划分：
步骤1（确定主机位的个数）：由于211=2048，因此，需要11位的主机号才能满足网络A的2000个地址需要；由于212=4096，因此，需要12位的主机号才能满足网络B的4090个地址需要；由于210=1024，因此，需要10位的主机号才能满足网络C的1020个地址需要。
步骤2（确定网络A所对应的子网）：由于对网络A应使用11位作为主机位，故可从192.22.X.Y的后16位中选取前5位作为子网位，而后11位则为主机位。即，网络A中的主机号为110000000001011000000### ########，对应的IP地址为11000000000101100000000000000000（192.22.0.0）～110000000001011000000111 11111111（192.22.7.255），而对应的子网掩码为11111111 11111111 1111100000000000（255.255.248.0）。
步骤3（确定网络B所对应的子网）：由于形如110000000001011000000### ########的2048个地址已分配给了网络A，而形如110000100001100000001### ########的2048个地址不能分配给网络B，因为地址数量不满足网络B的4096个地址的需要，由此可知，形如11000010000110000000#### ########的4096个地址均不能分配给网络B。
因此，基于IP地址的连续分配原则考虑，可将形如11000000000101100001#### ######## 的4096个地址分配给网络B（当然，也可以将形如11000000000101100011#### ########的4096个地址分配给网络B，但这样将造成IP地址碎片的产生，不符合IP地址的连续分配原则）。显然，网络B中的IP地址为11000000000101100001000000000000（192.22.16.0）～110000000001011000011111 11111111（192.22.31.255），而对应的子网掩码为11111111 11111111 1111000000000000（255.255.240.0）。
步骤4（确定网络C所对应的子网）：由前面的分析可知，由于形如110000000001011000001### ########的2048个地址没有被分配，且大于网络C的1024个地址需要，故可将形如110000000001011000001### ########的2048个地址更进一步细分为2个子网：1100000000010110000010## ########和1100000000010110000011## ########，其中，每个子网都包含了1024个地址，均满足网络C的1020个地址的需要。
再考虑到地址的连续分配原则，因此，可以将形如1100000000010110000010## ######## 的1024个地址分配给网络C。即，网络C中的IP地址为11000000000101100000100000000000（192.22.8.0）～110000000001011000001011 11111111（192.22.11.255），而对应的子网掩码为11111111 11111111 1111110000000000（255.255.252.0）。
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