Chức năng cơ bản nhất của máy chủ web là lưu trữ, xử lí và phân phối nội dung các trang web đến khách hàng; cụ thể ở đây là máy tính người dùng, hay còn gọi là client trong mô hình server-client. Giao tiếp giữa của máy tính người dùng và máy chủ thực hiện thông qua giao thức HTTP. Nội dung phân phối chính từ máy chủ web là các nội dung định dạng HTML, bao gồm hình ảnh, style sheets, các đoạn mã script hỗ trợ các nội dung văn bản thô.

Tác nhân người dùng, thường là trình duyệt web hoặc trình thu thập dữ liệu web, khởi tạo giao tiếp bằng cách yêu cầu một tài nguyên cụ thể bằng HTTP và máy chủ phản hồi với nội dung của tài nguyên đó hoặc thông báo lỗi nếu không thể thực hiện. Tài nguyên thường là một tệp thực sự trên bộ nhớ thứ cấp của máy chủ, nhưng điều này không nhất thiết phải là trường hợp và phụ thuộc vào cách máy chủ web được triển khai.

Mặc dù chức năng chính là phân phát nội dung, việc triển khai đầy đủ HTTP cũng bao gồm các cách nhận nội dung từ khách hàng. Tính năng này được sử dụng để gửi biểu mẫu web, bao gồm tải lên tệp.  

Nhiều máy chủ web chung cũng hỗ trợ kịch bản lệnh phía máy chủ bằng cách sử dụng các trang Active Server Pages (ASP), PHP hoặc các ngôn ngữ kịch bản khác. Điều này có nghĩa rằng hành vi của máy chủ web có thể được viết trong các tệp riêng biệt, trong khi phần mềm máy chủ thực tế vẫn không thay đổi.Thông thường, chức năng này được sử dụng để tạo ra các tài liệu HTML động ("on-the-fly") như trái ngược với các tài liệu tĩnh trả về. Trước đây được sử dụng chủ yếu để lấy hoặc sửa đổi thông tin từ cơ sở dữ liệu. Cái sau thường nhanh hơn và dễ lưu trữ hơn nhưng không thể cung cấp nội dung động.  

Các máy chủ web không chỉ được sử dụng để phục vụ World Wide Web. Họ cũng có thể được tìm thấy nhúng trong các thiết bị như máy in, thiết bị định tuyến, webcam và chỉ phục vụ một mạng nội bộ. Sau đó, máy chủ web có thể được sử dụng như một phần của hệ thống để theo dõi hoặc quản lý thiết bị được đề cập. Điều này thường có nghĩa là không có phần mềm bổ sung nào phải được cài đặt trên máy khách, vì chỉ cần một trình duyệt web (mà bây giờ được bao gồm trong hầu hết các hệ điều hành).