Princip použití kryptosystému se symetrickým klíčem je následující: Uživatel A chce poslat zprávu uživateli B a chce mít jistotu, že pouze uživatel B bude schopen zprávu přečíst. Aby byl přenos bezpečný, uživatel A vygeneruje tajný klíč, zašifruje zprávu pomocí tohoto klíče a odešle ji uživateli B. Uživatel B potřebuje získat tentýž tajný klíč, aby mohl zašifrovanou zprávu přečíst. Uživatel A může tajný klíč předat uživateli B pomocí jakýchkoli dostupných prostředků. Jakmile uživatel B obdrží tajný klíč, může zprávu dešifrovat, aby získal její původní znění.
Vlastnosti, které musí šifrovací algoritmus splňovat, jsou následující:
Mezi nejpoužívanější algoritmy s tajným klíčem patří:
Hlavním problémem symetrické kryptografie je, že proces přenosu klíče k příjemci je vystaven bezpečnostním rizikům. Sestavení bezpečného kanálu tedy není triviální proces, protože posílání tajného klíče přes Internet v e-mailové zprávě není bezpečné, při telefonickém sdělení klíče hrozí odposlech, stejně tak při zaslání běžnou poštou existuje riziko zachycení zprávy atp.
Bezpečnostní rizika, kterými trpí kryptosystém s tajným klíčem, byla do značné míry překonána kryptografickým systémem s klíčem veřejným. Symetrické systémy se často používají k šifrování dat na pevných discích. Osoba, která šifrování provádí, klíč zná, a v tomto případě není třeba řešit problém týkající se distribuce klíčů.