Որոնողական համակարգերի աշխատանքի հիմքում ընկած են բարդ գործընթացներ, որոնք բաղկացած են մի քանի փուլերից.

1️⃣ Բացահայտում (Crawling)

Սա այն փուլն է, երբ որոնողական համակարգի բոտերը (spiders) շրջում են համացանցում՝ հայտնաբերելու նոր կամ թարմացված բովանդակություն։ Նրանք այցելում են վեբ էջեր, հետևում հղումներին և հավաքում տվյալներ՝ դրանք հետագայում վերլուծելու համար։

2️⃣ Ինդեքսավորում (Indexing)

Բացահայտումից հետո որոնողական համակարգը վերլուծում է էջի բովանդակությունը՝ հասկանալու, թե ինչի մասին է այն։ Այս փուլում համակարգը պահպանում է էջի տեղեկատվությունը իր տվյալների բազայում, որը կոչվում է որոնողական ինդեքս։ Սա թույլ է տալիս արագ գտնել և ցուցադրել օգտատերերի հարցումներին համապատասխան արդյունքներ։

3️⃣ Դասակարգում (Ranking)

Երբ օգտատերը մուտքագրում է հարցում, որոնողական համակարգը վերլուծում է հարցումը, փնտրում որոնողական  ինդեքսում և փորձում գտնել հարցմանը համապատասխան էջեր։ Այնուհետև հատուկ ալգորիթմների միջոցով դասակարգում է արդյունքները՝ ըստ համապատասխանության, բովանդակության որակի, հղումների քանակի և այլ գործոնների։

4️⃣ Արդյունքների ցուցադրում (Displaying Results)

Երբ որոնողական համակարգը դասակարգում է համապատասխան էջերը, դրանք ցուցադրվում են որոնման արդյունքների էջում (Search Engine Results Page - SERP)։

Google-ը և մյուս որոնողական համակարգերը մշտապես թարմացնում են իրենց ալգորիթմները՝ օգտատերերի հարցումներին առավելագույնս համապատասխան  արդյունքներ ցուցադրելու նպատակով։