Fragmentacja datagramów IP – proces podziału pakietów protokołu internetowego na mniejsze części (nazywane fragmentami). Działanie to jest konieczne, aby pakiety mogły zostać przesłane przez łącze, którego maksymalna jednostka transmisji (MTU) jest mniejsza niż rozmiar oryginalnego pakietu. Fragmenty są następnie ponownie składane w całość przez hosta docelowego.
Szczegóły mechanizmu fragmentacji, a także ogólne podejście architektoniczne do tego procesu, różnią się w zależności od wersji protokołu IPv4 i IPv6.
Przebieg procesu Procedura fragmentacji, transmisji i ponownego składania pakietów IP została opisana w dokumencie RFC 791. Uproszczony algorytm składania fragmentów przedstawiono natomiast w RFC 815. Do prawidłowej fragmentacji i defragmentacji pakietów wykorzystywane są pola nagłówka IP: pole identyfikacyjne (Identification), adresy źródłowy i docelowy, identyfikator protokołu (Protocol), a także pole przesunięcia fragmentu (Fragment offset) oraz flagi Don't Fragment (DF) i More Fragments (MF).