پروتکل ESP سرویسهای امنیتی زیر را ارائه می‌کند:
۱٫محرمانگی
۲٫احراز هویت مبدا داده ارسالی
۳٫ رد بسته‌های دوباره ارسال شده
در واقع پروتکل ESP هم امنیت تمامیت داده (سلامت داده‌های ارسالی) پکت‌هایی که از HMAC استفاده می‌کنند را تامین کنید و هم محرمانگی از طریق اصول رمزنگاری (Encryption principle ) بکار گرفته شده .بعد از رمزنگاری پکت و محاسبات مربوط به HMAC، سرآیند ESP محاسبه و به پکت اضافه می‌شود. سرآیند ESP شامل دو بخش است که مطابق شکل زیر نمایش داده شده‌است.
اولین ۳۲ بیت سرآیند ESP همان SPI است که درSA بکار گرفته شده و جهت بازگشایی پکت کپسوله شده ESP بکار می‌رود.
دومین فیلد همان شماره توالی یا Sequence Number می‌باشد که به جهت حفاظت از تهاجمات داده‌های بازگشتی استفاده می‌شود.
سومین فیلد همان بردار مقدار اولیه یاInitialization Vector (IV) می‌باشد. این فیلد نیز برای پردازش رمزنگاری بکار می‌رود. الگوریتمهای رمزنگاری متقارن اگر از IV استفاده نکنند، مورد تهاجم متوالی روی پکت قرار می‌گیرد. IV این اطمینان را می‌دهد تا دو مشخصه Payload روی دو Payload رمز شده مختلف قرار گیرد. پردازش رمزنگاری در IPSec در دو بلوک رمز (Cipher) بکار می‌رود. بنابراین اگر طول Payloadها تک تک باشند. Payload , IPSecها را به شکل لایه لایه قرار می‌دهد. و از اینرو طول این لایه‌ها همواره در حال اضافه شدن است. طول لایه (Pad length) 2 بایت است.
فیلد بعدی که همان Next header می‌باشد، سرآیند بعدی را مشخص می‌کند.
این پروتکل HMAC است که مانند پروتکل HA از تمامیت و سلامت داده‌های ارسالی حفاظت می‌کند. فقط این سرآیند است که می‌تواند به Payload اعتبار دهد. سرآیند IP شامل پروسه محاسبه نمی‌باشد.
NAT هیچ ارتباطی به کار ESP ندارد و این بخش هنوز هم ممکن است بخشی از IPSec باشد و با آن ترکیب گردد. NAT پیمایشی (NAT-Traversal ) راه حلی است در کپسوله کردن پکت‌های ESP به همراه پکت‌های UDP. در شکل زیر حالتهای انتقال و تونل در پروتکلESP به نمایش در آمده‌است.
همان طور که می‌بینید این پروتکل در این دو حالت ارتباط امن بین دو نقطه انتهائی که در دو شبکه مجزا قرار دارند را فراهم می‌آورد، همچنین ارتباط امن بین دو نقطه در یک شبکه داخلی و یک نقطه انتهائی و یک مسیر یاب یا حفاظ دیواره آتش(Firewall) را ممکن می‌سازد.
