Hardware serveru je navržen pro vysokou spolehlivost a stabilní dlouhodobý provoz. Typické komponenty zahrnují vícejádrové procesory, paměť RAM s korekcí chyb (ECC), redundantní zdroje napájení a rychlá úložiště typu SSD. Serverové skříně jsou často konstruovány jako rackové moduly, které lze instalovat do serverových stojanů.
Na serverový hardware navazuje operační systém, nejčastěji některá distribuce Linuxu nebo Windows Server.
Operační systém umožňuje správu uživatelů, zabezpečení, přístupová oprávnění a instalaci serverových aplikací. Podle typu služby může server fungovat jako webový, databázový, aplikační či souborový server.
Server komunikuje s klienty prostřednictvím síťových protokolů, nejčastěji TCP/IP. Po přijetí požadavku server provede jeho vyhodnocení, zpracování a odpověď. K tomu využívá interní procesy, fronty požadavků a často také různé optimalizační mechanismy, například load balancery, které rozdělují zátěž mezi více serverů.