تستخدِم مصادقة FIDO التشفير بالمفتاح العام (PKC) لإنشاء زوج مفاتيح تشفير فريد مرتبط بحساب المستخدم. يتكوّن زوج المفاتيح هذا، المعروف باسم "مفتاح المرور"، من مفتاح عام يتم تخزينه لدى مزود الخدمة، ومفتاح خاص يبقى محفوظًا على جهاز المستخدم.
عندما يسجِّل المستخدم الدخول إلى حسابه، يُرسِل مزوِّد الخدمة تحديًا -عادةً ما يكون سلسلة عشوائية من الأحرف- إلى جهاز المستخدم. يطلب الجهاز من المستخدم إثبات هويته من خلال إدخال رقم PIN أو استخدام المصادقة البيومترية.
إذا نجح المستخدم في المصادقة، يستخدِم الجهاز المفتاح الخاص لتوقيع التحدي وإرساله إلى مزود الخدمة. يستخدم مزود الخدمة المفتاح العام للتحقق من أن المفتاح الخاص الصحيح قد تم استخدامه، وفي حال التأكد، يمنح المستخدم حق الوصول إلى حسابه.
يمكن استخدام مفتاح المرور المخزَّن على جهاز لتسجيل الدخول إلى خدمة على جهاز آخر. على سبيل المثال، إذا قام المستخدم بإعداد مفتاح مرور لحسابه البريدي على جهازه المحمول، يمكنه تسجيل الدخول إلى الحساب نفسه من خلال الكمبيوتر المحمول. يُكمل المستخدم تحدي المصادقة على الجهاز المحمول المسجَّل.
تدعم FIDO كذلك استخدام مفاتيح الأمان، المعروفة أيضًا باسم "الأجهزة الرمزية"، كطريقة للمصادقة. مفاتيح أمان FIDO هي أجهزة مادية صغيرة مخصصة قادرة على إنشاء أزواج مفاتيح وتوقيع التحديات. تتصل هذه الأجهزة بالأجهزة الأخرى عبر تقنية Bluetooth، أو بروتوكولات الاتصال قريب المدى (NFC)، أو من خلال منفذ USB. ويمكن لمفتاح أمان FIDO أن يحل محل البيانات البيومترية أو رمز PIN في عملية المصادقة، حيث يكفي امتلاك المفتاح لإثبات هوية المستخدم.
نظرًا لأن المفتاح الخاص مخزَّن على جهاز المستخدم ولا يغادره أبدًا، فإن احتمال حدوث خرق أمني يكون منخفضًا. إذ لا يستطيع المتسللون سرقته عن طريق اختراق قاعدة بيانات أو اعتراض الاتصالات. والمفتاح العام الذي يحتفظ به مزود الخدمة لا يحتوي على معلومات حساسة، ولا يشكِّل قيمة كبيرة للمتسللين.