Todos los web services cuentan con un Uniform Resource Identifier (URI) unívoco, esto es, la dirección del servicio web. Es similar al Uniform Resource Locator (URL) que permite acceder a páginas web. El catálogo UDDI debía desempeñar también un papel importante, pues permitía encontrar los servicios web, pero este servicio nunca logró imponerse y sus mayores partidarios terminaron retirándose del proyecto.

Más importancia tiene el lenguaje Web Service Description Language (WSDL). Un servicio web contiene un archivo en WSDL en el que se describe el servicio de forma detallada. Con esta información, el cliente puede comprender qué funciones puede ejecutar en el servidor a través del servicio web. La comunicación funciona exclusivamente mediante diferentes protocolos y arquitecturas. Entre ellos, son muy populares el protocolo de red SOAP en combinación con el estándar de Internet HTTP o los servicios web basados en una arquitectura REST.

Con estas tecnologías se posibilita el intercambio de peticiones y respuestas a menudo utilizando el lenguaje de marcado extensible (XML). Este lenguaje, relativamente simple, puede ser interpretado en igual medida por personas y ordenadores, y además es adecuado para unir sistemas con requisitos diferentes. Con todo, REST también admite otros formatos, como JSON.

Veamos cómo funciona la mecánica de esta tecnología con un ejemplo de web service. Partamos de un software escrito en Visual Basic que se ejecuta en una máquina con sistema Windows. El programa necesita el servicio de un servidor web Apache. Para ello, el cliente envía una solicitud SOAP en forma de mensaje HTTP al servidor. El web service interpreta el contenido de la solicitud y se encarga de que el servidor lleve a cabo una acción. Finalmente, el servicio web formula una respuesta y la envía de vuelta al cliente (de nuevo con SOAP y HTTP), que vuelve a interpretarla. La información se envía entonces al software, donde será procesada.