A NAT não quebra o modelo fim-a-fim da Internet, pois permite conexões diretas entre dois hosts. 

Ao se utilizar a NAT, quando um pacote precisa ser roteado para fora da rede, uma tradução de endereço é realizada, convertendo endereços IP privados em endereços IP públicos globalmente únicos.

Dentro de uma rede, cada computador recebe um endereço IP privado único, que é utilizado para o roteamento do tráfego externo.

O uso da NAT possibilita rastrear o caminho de pacote, por meio de ferramentas como traceroute, e simplifica a utilização de algumas técnicas de segurança, como IPSec.