クライアントであるウェブブラウザのURLにて指示された、Webサーバ内に存在するHTMLドキュメントの各種情報を、クライアントから接続されたHTTPに則ったTCP/IPソケットストリーム（HTTPコネクションと呼ぶ）に送信する。多くの場合、クライアントのウェブブラウザとの間に複数のコネクションを張り、HTMLドキュメントとその配下の個々の情報ファイル（画像ファイル情報など）を並列して送り、処理時間を短縮してサービスを提供している。
また、HTMLドキュメントに各種処理を組み込み、CGIスクリプトやJava Servlet（サーバ側で実行されるJavaプログラム）と呼ばれるWeb画面に連動した動的処理を行う事が可能である。CGI処理においてはPerl・Ruby・PHPなどのスクリプト言語によって開発されることが多い。
Java Servletにおいては、Javaによる動的処理の負荷を分散するため、Java Servletを処理する機能を別サーバに切り出し、Webアプリケーションサーバとして、垂直分散（スケールアウト）する事も一般化している。
大規模なWebサービスを提供する場合、同じサービスを提供するWebサーバを並列して設置し、ロードバランサと呼ばれる各種ロジック（ラウンドロビン方式や処理中の負荷を計測して割り当てるサーバを決定するものや、サーバの性能を考慮して重み付けをする方式などが存在する）によりWebサーバへの処理を振り分ける装置を、Webサーバ群の前に置く事が多い。
これにより、Webサービスを提供する際のサーバ故障に対する可用性・信頼性を確保する（疎結合クラスターの一種と定義される）。
また、不特定多数のウェブブラウザ（クライアント）との接続を行うため、一般的にWebサーバ及びWebアプリケーションサーバにはDNSサーバとの連動設定を組み込む。

プログラム｜データベース｜フレームワーク

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