برای عملکرد سیستم های توزیع شده، یک کار باید به وظایف فرعی کوچکتر تقسیم شود و در چندین گره یا رایانه در یک شبکه پخش شود. سپس این گره‌ها یا رایانه‌ها با هم ارتباط برقرار می‌کنند و برای تکمیل کار با هم همکاری می‌کنند.
چهار مرحله زیر یک نمای کلی از نحوه عملکرد سیستم های توزیع شده ارائه می دهد:
اجزای غیر متمرکز
یک سیستم توزیع‌شده شامل بخش‌ها یا گره‌های متعددی است که در مکان‌های مختلف واقعی یا مجازی پخش شده‌اند. این بخش ها می توانند از طریق شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا به یک هدف واحد دست یابند.
ارتباط
اجزای یک سیستم توزیع شده می توانند با استفاده از انواع پروتکل ها و ابزارها، از جمله TCP/IP، HTTP یا صف های پیام، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این پروتکل ها به گره ها اجازه می دهند از طریق ارسال و دریافت پیام یا داده با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
هماهنگی
برای اینکه بخش‌های یک سیستم توزیع‌شده به خوبی با هم کار کنند، باید اقدامات خود را هماهنگ کنند. برای دستیابی به این هماهنگی می توان از چندین مکانیسم مانند الگوریتم های توزیع شده، پروتکل های اجماع یا تراکنش های توزیع شده استفاده کرد.
تحمل خطا
یک سیستم توزیع شده باید با در نظر گرفتن تحمل خطا ایجاد شود. این بدان معناست که باید قادر به رسیدگی به خرابی قطعات یا گره های خاص بدون آسیب رساندن به عملکرد یا در دسترس بودن کل سیستم باشد. سیستم های توزیع شده از استراتژی های افزونگی، تکرار یا پارتیشن بندی برای دستیابی به تحمل خطا استفاده می کنند.
یک موتور جستجوی آنلاین نمونه ای از یک سیستم توزیع شده است زیرا شامل گره های متعددی است که عملکردهای مختلفی از جمله خزیدن وب سایت ها، فهرست بندی محتوا و رسیدگی به درخواست های کاربر را انجام می دهند. این گره ها برای ارائه نتایج جستجوی سریع و موثر به کاربران همکاری می کنند.
بلاک چین — یک دفتر کل غیر متمرکز که تراکنش ها را به صورت ایمن و شفاف ثبت می کند — همچنین نمونه ای از یک سیستم توزیع شده است. توزیع آن به این دلیل است که دفتر کل در چندین گره در شبکه ذخیره می‌شود و هر گره یک کپی از کل دفتر را در خود نگه می‌دارد و به شفافیت، امنیت و انعطاف‌پذیری بیشتر در برابر شکست‌ها یا حملات اجازه می‌دهد.
