双栈技术(RFC4213))是最容易理解的过渡技术，也是IETF早期推荐使用的IPv6过渡技术。双栈技术要求通信链路之上的所有网络层(IP层)以上的设备同时支持IPv4和IPv6，这样IPv4用户就可以访问IPv4 互联网的资源，同时IPv6 用户可以访问IPv6互联网的资源。即升级后的网络和主机为双栈，如果通信的对端为IPv6，则通过IPv6 进行通信;如果通信的对端为IPv4，则通过IPv4 进行通信。

在双栈的情况下，网络节点和端系统同时运行IPv4和IPv6两种协议，从而形成了逻辑上相互独立的两张网络:IPv4网络和IP6网络。

双栈技术在网络层有着完全独立的IPv4协议和IPv6协议,可以实现IPv4和IPv6网络的共存，但没有解决IPv4与IPv6的互联互通问题。
同时，双栈技术需要的IPv4地址量并没有减少，IPv4地址耗尽的问题并没有真正得到解决。因为如果允许IPv4采用NAT，则通过共享公有IPv4地址，可以在定程度上缓解IPv4的紧缺问题。由于对IPv4信息资源的强烈依赖，运营商并没有动力关掉IPv4而只开IPv6服务，因此绝大多数用户还是IPv4用户，又使信息提供商缺乏部署IPv6信息资源的积极性。

在采用双栈技术时，若IPv6的网络通信失败，切换到IPv4的超时机制会产生十几毫秒甚至接近数秒的时延,极大地降低了用户对IPv6的使用体验。Happy Eyeballs (RFC65551、RFC6556、RFC8305)技术可以在某种程度上减轻这种问题，但也会带来稳定性差等其他问题。
根据“木桶效应”(木桶存水的多少由最短的木板长度决定)，同时部署IPv4和IPv6双栈时，网络系统的总体安全性是IPv4或IPv6安全性差的那一个的安全性,因此部署双栈比部署单栈会带来更大的安全风险。

所有这些因素造成了IPv6过渡进程非常缓慢。