Ausgangspunkt jeder Übermittlung von Sprachsignalen über Datennetze ist die Tatsache, dass die Sprache zuerst in eine digitale Form gebracht werden muss. Anschließend werden diese digitalen Signale codiert und mit Hilfe spezieller Transportprotokolle in eine Form gebracht, die den Transfer durch verschiedene Arten von Netzen ermöglichen. In der Praxis zerlegt man dafür den entstehenden Datenstrom in winzige Abschnitte, die maximal zwanzig Millisekunden umfassen. Jeder dieser Abschnitte wird als einzelnes Datenpaket verschickt. Da es bei der VoIP Verschlüsselung vor allem darauf ankommt, dass die Daten sehr schnell verarbeitet und transportiert werden können, werden die bei vielen der verwendeten Codecs auch komprimiert.
Einer der am weitesten verbreiteten Sprachcodes für die VoIP Verschlüsselung ist AMBE. Die Advanced Multi Band Exciation wurde patentiert und eignet sich besonders gut für den Einsatz in den Bereichen, wo man mit niedrigen Kapazitäten auskommen muss. AMBE reichen bereits 2.000 Bits pro Sekunde an Übertragungskapazität aus, um ein akzeptable Telefoniequalität liefern zu können, die auch über schmalbandige Verbindungen abgewickelt werden kann. AMBE ist wenig störanfällig und blendet Nebengeräusche im Interesse der effektiven Nutzung vorhandener Kapazitäten einfach aus. Da auch die Transportprotokolle bei Voice over IP hauptsächlich auf hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und niedrige Verzögerungen setzen, wird keine Nachforderung fehlender Datenpakete integriert. Einzelne Pakete können leicht durch die Fortsetzung des Sprachmusters aus dem vorangegangenen Paket ersetzt werden. Fehlen gleich mehrere Pakete, wird ein Komfortrauschen eingefügt. Das Fehlen von Paketen wird aus dem Abstand ermittelt, in dem die Pakete beim Empfänger ankommen.
Auch die VoIP Verschlüsselung MELP ist weit verbreitet. Sie arbeitet ähnlich wie AMBE auch bei ungünstigen Verbindungen absolut zuverlässig. Mixed Excitation Linear Predictive, also MELP, kommt bereits mit einer Übertragungskapazität von 600 Bits pro Sekunde klar. Auf Grund der damit verbundenen qualitativen Einschränkungen ist sein Einsatz allerdings ausschließlich auf die Übertragung von Sprache beschränkt. MELP ist patentiert und der Quelltext nicht zugänglich. Das ist einer der Punkte, warum MELP zur VoIP Verschlüsselung in den militärischen Bereichen der amerikanischen Regierung eingesetzt wird. Wer eine bessere akustische Qualität erzielen möchte, sollte auf Speex umsteigen, wenn die Bandbereite der jeweiligen Verbindung dies zulässt. Speex ist ein frei verfügbarer Codec, der ebenfalls nur zur Sprachübertragung gedacht ist. Er kann mit Übertragungsraten von bis zu 44 Kilokits pro Sekunde flexibel arbeiten. Da er kostenfrei verfügbar ist, wird er oft in die als Freeware zur Verfügung stehenden Anwendungen für VoIP Telefonie integriert.
Große Fortschritte konnten mit der VoIP Verschlüsselung in der mobilen Telefonie mit GSM erzielt werden. Das Globale System for Mobile Communications arbeitet mit einem A8 Algorithmus zur Verschlüsselung der zu übertragenden Daten. Der dazu notwendige Schlüssel ergibt sich aus der vorangehenden Authentisierung. Dabei wird von der Software des Netzbetreibers bei der Anmeldung ein Ki alias Subscriber Authentification Key übermittelt, der auf dem Chip der Mobilfunkkarte abgelegt wird. Zusätzlich erfolgt die Übermittlung einer Zufallszahl RAND. Mit dem A3 Algorithmus wird ein 32 Bit langer Signed Response Anmeldeschlüssel ermittelt. Der Algorithmus unterliegt der Geheimhaltung und stellt sicher, dass über GSM geführte Gespräche nicht von unberechtigten Dritten mitgehört werden können.