Motoarele de căutare au mecanisme diferite care le fac să funcționeze, dar implică în general trei funcții: căutarea pe Web, listarea informațiilor importante pe care le găsesc într-un index și furnizarea rezultatelor interogărilor de căutare pe baza acelui index. Ei se bazează pe algoritmi și clasamente pentru a furniza rezultate relevante.
Pentru a căuta pe Web, un motor de căutare utilizează programe automate cunoscute sub numele de păianjeni. Începând cu site-urile populare, acești paianjeni accesează cu crawlere paginile web și caută cuvinte semnificative. Ei găsesc și urmează link-uri în fiecare pagină pentru a explora mai multe pagini. Pentru a manipula comportamentul acestor păianjeni, proprietarii site-urilor web pot utiliza meta-etichete pentru a descrie paginile lor cu cuvinte cheie specifice. Proprietarii de site-uri pot adăuga, de asemenea, protocoale de excludere a robotilor pentru a semnala păianjenilor să ignore anumite pagini.
După ce au accesat crawlerele, păianjenii își trimit constatările în indicele motorului de căutare. Pe lângă listarea cuvintelor și a adreselor URL care conțin aceste cuvinte, un motor de căutare poate atribui o greutate fiecărei intrări în indexul său. Greutatea unei intrări determină cât de des este folosit cuvântul pe o pagină și influențează valoarea înregistrării în index. Algoritmii sunt de asemenea utilizați pentru a determina clasarea intrărilor în index. De exemplu, algoritmul PageRank al Google evaluează paginile care sunt frecvent asociate cu alte pagini.
Când un utilizator trimite o interogare, motorul de căutare returnează rezultatele pe care le consideră cele mai relevante. Utilizatorul poate rafina rezultatele mai departe prin operatorii booleani.
