首先要知道的是，並不是所有的網絡之間傳輸數據都需要MAC地址和IP地址，比如說點對點線路之間的通信就不使用MAC地址，網絡層使用IPX協議時就沒有IP地址，但是在當前的主流網絡中，我們都同時使用IP地址和MAC地址
一.有MAC地址爲什麼還需要IP地址
有MAC地址固然可以尋址，但是卻不方便。MAC地址是出廠自帶的，至於後續設備到了哪裏都是不可控的，所以MAC地址沒有規律可循。就好像快遞員只用身份證號找人，雖然身份證上有戶口所在地，但是由於人口是流動的，不一定就待在身份證號上的戶籍地址，所以尋找難度過大。IP的優勢正在於此。因爲IP地址是可變的，尤其是移動設備，IP地址會經常變更。且分爲網絡地址和主機地址，每一個接入網絡的設備由DHCP服務器自動分配IP地址，同一個子網中的IP前幾位是一樣的，類似於城市名+道路號+門牌號的概念，空間上靠近的設備IP前幾位一樣大大方便了尋址過程，再也不用滿世界去找了，可以先找到子網，再在子網內找尋找目標設備。
MAC地址的設計不攜帶設備在網絡中的位置信息，想要通過MAC地址通信，我們得在所有的設備上維護一張很大的表，記錄所有MAC地址路由在當前位置的的下一跳，這顯然是那是難以實現的。
二.有了IP地址爲什麼還需要MAC地址
（1）IP地址不是與生俱來，需要在接入網絡後設備發送廣播請求IP，DHCP服務器收到請求發送一個空閒的IP，設備收到回覆發送租用請求，最後DHCP發送消息表示租用成功。在這個過程中由於設備還沒有IP地址，所以需要MAC地址來標識自己。假如同時有兩個沒有MAC地址的設備接入網絡，同時請求IP，那麼DHCP服務器將不能區分是收到了兩個請求還是同一個請求收到了兩遍。
DHCP服務器功能：
兩臺連接到互聯網上的電腦相互之間通信，必須有各自的IP地址，由於IP地址資源有限，寬帶接入運營商不能做到給每個報裝寬帶的用戶都能分配一個固定的IP地址（所謂固定IP就是即使在你不上網的時候，別人也不能用這個IP地址，這個資源一直被你所獨佔），所以要採用DHCP方式對上網的用戶進行臨時的地址分配。也就是你的電腦連上網，DHCP服務器才從地址池裏臨時分配一個IP地址給你，每次上網分配的IP地址可能會不一樣，這跟當時IP地址資源有關。當下線的時候，DHCP服務器可能就會把這個地址分配給之後上線的其他電腦。這樣就可以有效節約IP地址，既保證了網絡通信，又提高IP地址的使用率。
（2）歷史原因：MAC地址先於IP地址存在，TCP/IP協議誕生之前就有五花八門的網絡，互相之間協議不互通，MAC就是其中一個，TCP/IP在更高層次上將他們連接起來，至於底層是什麼交由各自管理。後來MAC接近一統江湖，但是大局已定，而且這樣做並沒有明顯的缺點，如果改動反而是困難重重（ipv6比v4那麼大的優勢缺還是難以取代），所以便沿用早期設計。