IEEE 802.15.4網絡根據應用的需要可以組織成星型網絡，也可以組織成點對點網絡。在星型結構中，所有設備都與中心設備PAN網絡協調器通信。在這種網絡中，網絡協調器一般使用持續電力系統供電，而其他設備采用電池供電。星型網絡適合家庭自動化、個人計算機的外設以及個人健康護理等小范圍的室內應用。

與星型網不同，點對點網絡只要彼此都在對方的無線輻射范圍之內，任何兩個設備之都可以直接通信。點對點網絡中也需要網絡協調器，負責實現管理鏈路狀態信息，認證設備身份等功能。點對點網絡模式可以支持ad hoc網絡允許通過多跳路由的方式在網絡中傳輸數據。不過一般認為自組織問題由網絡層來解決，不在IEEE 802.15.4標準討論范圍之內。點對點網絡可以構造更復雜的網絡結構，適合于設備分布范圍廣的應用，比如在工業檢測與控制、貨物庫存跟蹤和智能農業等方面有非常好的應用背景。
網絡拓撲的形成過程

雖然網絡拓撲結構的形成過程屬于網絡層的功能，但IEEE 802.15.4為形成各種網絡拓撲結構提供了充分支持。這部分主要討論IEEE 802.15.4對形成網絡拓撲結構提供的支持，并詳細地描述了星型網絡和點對點網絡的形成過程。

1、星型網絡形成
星型網絡以網絡協調器為中心，所有設備只能與網絡協調器進行通信，因此在星型網絡的形成過程中，第一步就是建立網絡協調器。任何一個FFD設備都有成為網絡協調器的可能，一個網絡如何確定自己的網絡協調器由上層協議決定。一種簡單的策略是：一個FFD設備在第一次被激活后，首先廣播查詢網絡協調器的請求，如果接收到回應說明網絡中已經存在網絡協調器，再通過一系列認證過程，設備就成為了這個網絡中的普通設備。如果沒有收到回應，或者認證過程不成功，這個FFD設備就可以建立自己的網絡，并且成為這個網絡的網絡協調器。當然，這里還存在一些更深入的問題，一個是網絡協調器過期問題，如原有的網絡協調器損壞或者能量耗盡；另一個是偶然因素造成多個網絡協調器競爭問題，如移動物體阻擋導致一個FFD自己建立網絡，當移動物體離開的時候，網絡中將出現多個協調器。

網絡協調器要為網絡選擇一個惟一的標識符，所有該星型網絡中的設備都是用這個標識符來規定自己的屬主關系。不同星型網絡之間的設備通過設置專門的網關完成相互通信。選擇一個標識符后，網絡協調器就允許其他設備加入自己的網絡，并為這些設備轉發數據分組。

星型網絡中的兩個設備如果需要互相通信，都是先把各自的數據包發送給網絡協調器，然后由網絡協調器轉發給對方。

2、點對點網絡的形成
點對點網絡中，任意兩個設備只要能夠彼此收到對方的無線信號，就可以進行直接通信，不需要其他設備的轉發。但點對點網絡中仍然需要一個網絡協調器，不過該協調器的功能不再是為其他設備轉發數據，而是完成設備注冊和訪問控制等基本的網絡管理功能。網絡協調器的產生同樣由上層協議規定，比如把某個信道上第一個開始通信的設備作為該信道上的網絡協議器。簇樹網絡是點對點網絡的一個例子，下面以簇樹網絡為例描述點到點網絡的形成過程.

在簇樹網絡中，絕大多數設備是FFD設備，而RFD設備總是作為簇樹的葉設備連接到網絡中。任意一個FFD都可以充當RFD協調器或者網絡協調器，為其他設備提供同步信息。在這些協調器中，只有一個可以充當整個點對點網絡的網絡協調器。網絡協調器可能和網絡中其他設備一樣，也可能擁有比其他設備更多的計算資源和能量資源。網絡協調器首先將自己設為簇頭（cluster header ,CLH），并將簇標識符（cluster identifier, CID）設置為0，同時為該簇選擇一個未被使用的PAN網絡標識符，形成網絡中的第一個簇。接著，網絡協調器開始廣播信標幀。鄰近設備收到信標幀后，就可以申請加入該簇。設備可否成為簇成員，由網絡協調器決定。如果請求被允許，則該設備將作為簇的子設備加入網絡協調器的鄰居列表。新加入的設備會將簇頭作為它的父設備加入到自己的鄰居列表中。

上面討論的只是一個由單簇構成的較簡單的簇樹。PAN網絡協調器可以指定另一個設備成為鄰接的新簇頭，以此形成更多的簇。新簇頭同樣可以選擇其他設備成為簇頭，進一步擴大網絡的覆蓋范圍。但是過多的簇頭會增加簇間消息傳遞的延遲和通信開銷。為了減少延遲和通信開銷，簇頭可以選擇較遠的通信設備作為相鄰簇的簇頭，這樣可以較大限度地縮小不同簇間消息傳遞的跳數，達到減少延遲和開銷的目的