Các lệnh trong TeX thường bắt đầu với dấu chéo ngược và được nhóm bằng dấu ngoặc nhọn. Tuy nhiên hầu hết các đặc tính pháp cú của TeX có thể được thay đổi ngay trong lúc dùng, khiến một nguồn TeX khó có thể phân tích cấu trúc bởi bất cứ gì trừ chính bản thân TeX. TeX là một ngôn ngữ dựa trên macro và biểu tượng (token): nhiều lệnh, bao gồm hầu hết các lệnh do người dùng định nghĩa, được mở rộng trong lúc dùng cho đến khi chỉ còn các biểu tượng không thể mở rộng thêm được nữa và chúng sẽ được thực thi. Bản thân sự mở rộng này thực tế không gây tác dụng phụ. Đệ quy lặp (tail recursion) các macro không tốn bộ nhớ, và có sẵn cấu trúc if-then-else. Điều này khiến TeX trở thành ngôn ngữ Turing trọn vẹn (Turing-complete) ngay cả ở mức độ mở rộng.

Hệ thống có thể được chia đại khái thành 4 cấp độ: ở cấp độ đầu, TeX phân tích từ vựng để tìm các chuỗi điều khiển. Bước kế tiếp, chuỗi điều khiển mở rộng (như câu điều kiện hoặc macro đã được định nghĩa) được thay bởi văn bản của chính chúng. Ở giai đoạn 3, các ký tự được xếp thành đoạn văn; thuật toán ngắt đoạn của TeX tối ưu hoá điểm ngắt cho toàn đoạn. Văn bản được phân thành trang ở bước cuối.

Hệ thống TeX hiểu biết chính xác kích thước tất cả ký tự và ký hiệu, và nó dùng thông tin này để tính toán sắp xếp tối ưu số chữ trong dòng và dòng trong trang. Sau đó nó tạo tập tin DVI (viết tắt cho "device independent", độc lập với thiết bị) chứa vị trí chung cuộc cho mọi ký tự. Tập tin dvi này có thể được in trực tiếp với driver máy in phù hợp, hoặc có thể được chuyển sang các định dạng khác. Ngày nay, PDFTeX thường được dùng để bỏ qua giai đoạn phát sinh DVI.

Hầu hết chức năng được cung cấp bởi các tập tin định dạng. Các định dạng thường gặp là TeX thuần tuý của Knuth, LaTeX (có ở khắp các ngành kĩ thuật), và ConTeXt (chủ yếu được dùng cho xuất bản trên desktop).

Tác phẩm tham khảo cơ bản cho TeX là hai quyển đầu bộ Computers and Typesetting (Máy tính và sắp chữ) của Knuth, The TeXbook và TeX: The Program (có chứa toàn bộ mã nguồn được chú thích của TeX).

TeX thường được phân phối cùng với Metafont, một chương trình đồng hành cũng được phát triển bởi Knuth cho phép miêu tả các font chữ bằng thuật toán. Cấu trúc thư mục cài đặt TeX / Metafont được chuẩn hoá trong cây thư mục texmf.