При работе поверх IP, IPsec (безопасный IP) предоставляет безопасность на пакетном уровне за счет ESP и/или AH. Все управляющие и информационные пакеты L2TP в конкретном туннеле выглядят для системы Ipsec, как обычные информационные UDP/IP-пакеты.
Помимо транспортной безопасности IP, IPsec определяет режим работы, который позволяет туннелировать IP-пакеты. Шифрование и аутентификация на пакетном уровне, выполняемые режимом туннеля IPsec и средства L2TP, поддержанные IPsec предоставляют эквивалентные уровни безопасности.
IPsec определяет также средства контроля доступа, которые необходимы для приложений, поддерживающих IPsec. Эти средства позволяют фильтровать пакеты, на основе характеристик сетевого и транспортного уровней, таких как IP-адрес, порт, и т.д.. В модели L2TP-туннеля, аналогичная фильтрация выполняется на PPP-уровне или сетевом уровне поверх L2TP. Эти средства управления доступом на сетевом уровне могут быть реализованы в LNS за счет механизма авторизации, специфицированного производителем, или на сетевом уровне, используя транспортный режим IPsec точка-точка между взаимодействующими ЭВМ.