IP电话中的主要技术问题仍然是信令技术、寻址技术、路由技术以及新增的延迟技术。
一、信令技术
在传统的语音通信网络中，信令技术的主要任务是建立一种连接。信令通常出现于语音通信网络的入口处，由它选择线路并建立网络通道，而且在远程网站点中通知呼叫到达的信息。完成一次电话的通话需要建立多种形式的信令：首先在提起电话时，语音通信网络系统向PBX发送一个“摘机”信号，PBX就会发拨号音进行相关的响应；其次是通信电话向PBX传送拨号数字；之后当PBX收到来自电话机的拨号数字后，开始进行相关的信息处理；最后使用语音通信网络中的多种转接信令(如：信道辅助信令CAS、通用信道信令CCS等)，最终完成电话的接续。上述PBX与电话之间的信号交换称为站点环绕信令。在IP电话网络中，通常有三种类型的信令技术：一是从PBX到路由器的信令技术；二是IP电话网络中各路由器之间的信令技术；三是从路由器到PBX的信令技术。IP电话中可把企业内部网络作为中继线路连接PBX，并且由PBX通知企业内部选择中继线。从PBX到企业内部网络的信令技术可以选择中继线内使用的通用信令(如FXS和E＆M信令等)，假如采用数字信令，则可以是CCS或QSIG等信令。IP电话在路由器内部，可把PXB接收的拨号数字映射为IP地址，并向该IP地址的站点发送信号。同时，IP电话系统使用控制信道建立实时协议语音流。
二、寻址技术
在各种电话通信网络中，要实现语音通信功能，每一部电话机都必须有一个单独的通信地址。传统的语音通信网络的寻址是依据国际和国内标准，将本地电话公司的通信服务和内部用户特定代码等技术相结合来完成。IP电话网络的寻址技术和传统电话网络中的寻址技术差别较大，它通常采用TCP/IP的寻址规则和寻址协议。IP电话中的寻址技术主要包括地址解析技术和地址简化技术两部分。其中的地址解析技术有三种方法：一是广播技术，它对共享媒体而言，是一种简单有效的技术；二是地址解析服务器技术，它用于面连形式连接的网络(如ATM网)；三是本地配置表技术，它在简单的网络中，每一个端点站都可以设置一个相应的高层(第2层)或更高层(第3层)的地址。此外，地址简化技术有两种方案：一是动态主机配置协议(DHCP)，它简化了维护和治理IP地址的工作，服务器可以按IP电话机系统的需要为设备指定IP地址；二是域名系统技术(DNS)。它使得用户不 滥勘甑阏镜腎P地址，而采用易于记忆的命名方法，并由DNS服务器按照规定的格式解析IP地址。由DNS服务器提供的IP地址，各端点站之间可以直接相互通信。在IP电话机的寻址技术中，从PBX到IP主机地址的拨号数字转换由拨号规则映射功能完成，IP电话系统把目标电话号码映射为目标IP地址，并在建立连接后，实现对各用户之间和各企业内部网络中的透明治理。
三、路由技术
通常传统电话网络中的路由技术与编号规则和通信线路密切相关，路由用于建立从发源电话地址到目标电话地址的通话。但是，大多数路由技术的操作显得复杂烦琐。为了能够答应用户选择多种服务，并将电话转接到另一用户，在通信网络的交换机中建立一组表格和规则的路由技术非常重要。当电话到来时，从路由技术的这些表格和规则中，便可以提供通往目标电话地址的路径，并产生相应的服务功能。目前IP电话网络的路由协议技术已经比较成熟，并且具有丰富完善的多种功能。尽管目前的某些路由技术协议(如EIGRP)在计算最佳通信路径时会产生可观的延迟后果，但仍然存在一些更为快速的路由技术协议，而且它们使语音通信业务能够利用IP电话网络的自校正功能，提供诸如策略路由和访问列表等先进功能的路由技术，并为语音通信业务提供了虽复杂但安全的路由技术保障。
四、延迟技术
在传统的语音通信网络中，通信地址间的距离是导致并产生延迟效果的主要因素。由于传统通信中的传输媒体是传播速度接近光速的电信号，所以通信过程中的近距离延迟效果是难以察觉并感受到的，但通信距离超过1万公里时延迟效果是比较明显的。由此产生的延迟问题主要表现在两个方面：第一方面是固定的延迟可能干扰人们在谈话过程中问答的节奏；第二方面是延迟变动(俗称为抖动)将在通信的相互发音之间产生随机中断，并可能影响通信各方对相互谈话内容的理解。在延迟问题的两种表现中，抖动是相对更为严重的问题。然而，由于IP电话通信业务遵循“尽力优先服务”的原则(即“先来先服务，后来后服务”的原则)，所以其进行的通信业务处理更轻易产生较大的固定延迟和抖动延迟，这也正是IP电话技术亟待解决的又一重大技术问题。近来所采用的新技术和通信业务中对相关标准的修改，加之IP电话领域中一些的进展(如优先级排队技术答应通信网络中将不同的业务类型置于特定的QOS队列)都有利于解决IP电话通信中的延迟问题。此外，使用语音业务的传输优先级高于数据业务的传输优先级，也是降低队列延迟的有效技术措施之一。
