O funcionamento da sinatura electrónica baséase nunha criptografía de clave asimétrica ou pública e privada:

• Cada parte ten un par de claves, unha úsase para cifrar e a outra para descifrar.
• Cada parte mantén en segredo una das claves (clave privada) e pon a disposición do público a outra (clave pública).

A continuación describimos o que realiza o software de firma do asinante e do destinatario da mensaxe asinada:

1. Primeiro, o asinante calcula o “hash” da súa mensaxe. O “hash” é o resultado dunha operación que se realiza sobre a mensaxe que dá lugar a un conxunto de datos de tamaño fixo (independente do tamaño da mensaxe), que ten a propiedade de estar asociado á mensaxe, de tal maneira que na práctica é imposible atopar dúas mensaxes distintas que xeren o mesmo “hash”. Por tanto, o “hash” é exclusivo da mensaxe que o xerou. Este hash “” ten a vantaxe de que adoita ser moito máis pequeno que a mensaxe.
2. A continuación, o asinante cifra o “hash” da mensaxe coa súa clave privada. Esta é a firma electrónica que se adxunta á mensaxe orixinal, e que só o asinante pode xerar, pois é o único que coñece a súa propia clave privada.
3. O destinatario, ao recibir a mensaxe, por unha banda calcula de novo o “hash” da mensaxe que recibiu, e por outro, descifra a firma adxunta utilizando a clave pública do asinante, obtendo o “hash” que o asinante calculou. Se ambos coinciden, significa: que a mensaxe recibida foi enviado polo asinante (pois foi descifrado coa clave pública do asinante, a única que pode descifrar o cifrado coa súa clave privada); que non foi manipulado (pois os “hashes” coinciden e indicamos que dúas mensaxes diferentes non poden producir o mesmo “hash”), e ademais, o asinante non poderá negar a súa autoría, pois é o único que pode crear a firma electrónica (é o único que coñece a súa clave privada).

O Ministerio de Facenda e Administracións Públicas desenvolveu unha aplicación de firma electrónica (AutoFirma) que pon ao dispor dos usuarios na dirección:

https://firmaelectronica.gob.es/Home/Descargas.html.

En España a firma electrónica é un termo xurídico acuñado na Lei 59/2003 de Firma Electrónica. En consecuencia ten efectos legais. Fóra do contexto xurídico, e en particular no ámbito técnico, hai moitas definicións de ambos os termos e frecuentemente úsanse como sinónimos.