משטרות ברחבי העולם עומדות חסרות אונים מול תופעת הפדופיליה העולמית וניצול מיני של ילדים. רשת האינטרנט עמוסה בעבריינים שרובם לא נתפסים והסיבה היא בעיקר מחסור במשאבים וכוח אדם שיחקור את התופעות, ובמקרים רבים, גם בשל העובדה שרבים מהנפגעים בוחרים לא להתלונן.

בכל העולם מתמודדות משטרות עם תופעת הפדופיליה ברשת. חלקן הקצו יחידות משטרה ייעודיות להתמודדות עם סוג כזה של עבירות. בישראל מתמודדים עם תופעת הפדופיליה באמצעות מפלג עבירות מחשב במסגרת היחידה הארצית לחקירות הונאה.

במקרה שהיחידה לעבירות מחשב חושדת שהתבצעה עבירת פדופיליה היא מבקשת מבית המשפט צו בית משפט שמקנה לה אפשרות לפנות לספקית אינטרנט ולקבל פרטים על כתובת ה-IP של המשתמש החשוד בפדופיליה. כתובת IP משמשת לזיהוי כל משתמש שמחובר לרשת האינטרנט ברגע נתון.

חוקרי המשטרה מתקשים לא אחת לחקור ולהרשיע עבריינים בשל ריבוי המקרים והיעדר המשאבים ובעיקר כי קשה להוכיח שהתבצעה הפצה של התוכן הפדופילי. בית המשפט קבע השנה כי החוק אינו אוסר צפייה בחומר תועבה או גלישה בחיפוש אחר תוכני תועבה. האיסור הוא על החזקה, פרסום, הצגה או הפקת חומר תועבה. אלפי פדופילים משתמשים ברחבי העולם גם ברשתות החלפת קבצים שמאפשרות להפיץ בצורה הרבה יותר נוחה וקלה את התמונות, מה שמקשה מאוד על איתור המקור.

עוד דרך בה חוקרי הפדופיליה פועלים היא התחזות, כפי שנהג, למשל, ערוץ 10 באחרונה. בעקבות חשד נוהגים החוקרים להיכנס לצ'אט או פורומים בהם מתנהלת פעילות פדופילית, ללמוד על הנעשה ברשת, ולגבש עדויות שיובילו לכתבי אישום. חלק מהמידע על פדופילים מגיע לישראל ממשטרות מרחבי העולם. למשל מקבוצות מיוחדות מה-FBI והסקוטלנד יארד שחוקרות את העבירות האלו.

בחלק מהמקרים מצליחים החוקרים ליירט תכתובות בדואר אלקטרוני שעשויות להפליל את המעורבים. עוד דרך אפשרית שבה החוקרים לומדים על פדופילים ברשת היא באמצעות מלכודות דבש. החוקרים מקימים שרת אינטרנט עם תכנים פדופיליים ומחכים שהפדופילים יגיעו ויורידו את התוכן. בחלק מהמקרים החוקרים משתמשים גם בסימנים דיגיטליים שמאפשרים להם לזהות את התוכן שנמצא אצל העבריין. סימנים שאומרים למשטרה: הגולש המסוים הוריד את התוכן הפדופילי והוא נמצא בכתובת ה-IP הבאה - סוג של תוכנה הקרויה סוס טרויאני או "רוגלה", שמאפשרת לחוקרים לקבל מסר מדויק היכן עבר התוכן הפדופילי ברשת האינטרנט.

בעבר העבריינים נטלו קרדיט על קבצים שהעלו לרשת, לא עוד. היום העבריינים משתדלים לנקות את הזירה מכל סממן שעשוי להחשיד אותם, לרבות לפעול באמצעות כתובות IP שלא ניתנות לזיהוי.