Ein Webservice wird über einen eindeutigen Uniform Resource Identifier (URI) angesprochen. Ähnlich wie ein Uniform Resource Locator (URL), mit dem man Websites ansprechen kann, ist der URI eine Adresse für den entsprechenden Webservice. Theoretisch spielt auch der Verzeichnisdienst UDDI eine Rolle, über den sich Webservices finden lassen. Dieser Dienst hat sich allerdings nie durchgesetzt und die größten Unterstützer haben sich aus dem Projekt zurückgezogen.
Wichtiger ist allerdings die Sprache Web Service Description Language (WSDL): Ein Webservice besitzt eine Datei in WSDL, in der der Dienst näher beschrieben wird. Der Client kann über die Information verstehen, was für Funktionen er am Server über den Webservice ausführen kann. Die Kommunikation funktioniert schließlich über verschiedene Protokolle und Architekturen. Beliebt sind z. B. das Netzwerkprotokoll SOAP in Kombination mit dem Internetstandard HTTP oder auch RESTful Webservices. Mit diesen Techniken werden Anfragen und Antworten hin und her gesendet.
Oftmals funktioniert die Kommunikation mit der Extensible Markup Language (XML). Die relativ simple Sprache kann von Menschen und Computern gleichermaßen verstanden werden und ist bestens dazu geeignet, Systeme mit unterschiedlichen Voraussetzungen miteinander zu verbinden. Doch REST lässt auch andere Formate wie JSON zu.
Zur Verdeutlichung ein Webservice-Beispiel: Gehen wir von einer Software aus, die in Visual Basic geschrieben wurde und auf einer Windows-Maschine läuft. Das Programm benötigt den Dienst eines Apache Webservers. Dafür sendet der Client eine SOAP-Anfrage in Form einer HTTP-Nachricht an den Server. Der Webservice interpretiert den Inhalt der Anfrage und sorgt dafür, dass der Service eine Aktion durchführt. Nach Ausführung formuliert der Webservice eine Antwort und sendet diese – wieder mit SOAP und HTTP – an den Client zurück. Dort wird die Antwort wiederum interpretiert und die Informationen gelangen in die Software, wo sie weiterverarbeitet werden.