Las VPNs utilizan diferentes métodos de encriptación para proteger los datos que se transmiten, incluyendo encriptación de clave secreta donde todos los participantes comparten una contraseña secreta, y encriptación de clave pública donde cada participante tiene una clave pública y una privada. Algunos algoritmos comunes de encriptación son DES, IDEA, RSA y Diffie-Hellman. La encriptación debe realizarse en tiempo real en las VPNs utilizando claves de sesión compartidas de corta duración.