Un réseau privé virtuel repose sur un protocole, appelé protocole de tunnelisation (tunneling), c'est-à-dire un protocole permettant aux données passant d'une extrémité du VPN à l'autre d'être sécurisées par des algorithmes de cryptographie.
Schéma explicatif d'un VPN:

De cette façon, lorsqu'un utilisateur souhaite avoir accès au réseau privé virtuel, sa requête va être transmise en clair au système passerelle, qui va se connecter au réseau distant par l'intermédiaire d'une infrastructure de réseau public (réseau internet), puis va transmettre la requête de façon chiffrée. L'ordinateur distant va alors fournir les données au serveur VPN de son réseau local qui va transmettre la réponse de façon chiffrée. A réception sur le client VPN de l'utilisateur, les données seront déchiffrées, puis transmises à ce dernier.
Différents logiciels VPN gratuits:
- Hamachi
- evolve HQ
- OpenVPN
- Spotflux
- FrostyVPN
- VPNbook