El protocolo de registro TLS es un protocolo por capas. En cada nivel los mensajes incluyen campos para el tamaño, descripción y contenido. El protocolo toma un mensaje para ser transmitido, lo divide en bloques, comprime los datos (opcionalmente), los encripta, genera un MAC y transmite el resultado.
En el lado del receptor se sigue un proceso inverso: descifrado, verificación, descompresión y reensamblaje.
El estándar describe cuatro clientes del protocolo: