Fără DHCP, utilizatorii trebuie să introducă manual adresa IP, masca de subrețea și alte setări de rețea pentru a se alătura la rețea. Serverul DHCP păstrează o gamă de adrese IP și închiriază o adresă oricărui client cu DHCP activat atunci când clientul este pornit. Deoarece adresele IP sunt mai degrabă dinamice, decât statice (atribuite permanent), adresele care nu mai sunt utilizate sunt returnate automat intervalului pentru realocare. Așa cum se arată în figură, atunci când un echipament configurat cu DHCP pornește sau se conectează la rețea, clientul trimite un mesaj DHCPDISCOVER pentru a identifica serverele DHCP disponibile în rețea. Un server DHCP răspunde cu un mesaj DHCPOFFER, care oferă clientului o chirie. Mesajul de ofertă conține adresa IP și masca de subrețea ce trebuie atribuită, adresa IP a serverului DNS și adresa IP a gateway-ului default. Oferta de închiriere cuprinde și durata acesteia.
Clientul poate primi mai multe mesaje DHCPOFFER, dacă sunt mai mult de un server DHCP în rețeaua locală, așadar, trebuie să aleagă între ele și să trimită un mesaj DHCPREQUEST care identifică serverul explicit și oferta de închiriere pe care o acceptă clientul. Un client poate să aleagă să solicite o adresă care a mai fost alocat anterior de către server.
Presupunând că adresa IP solicitată de către client sau oferită de către server este încă disponibilă, serverul returnează un mesaj DHCP de confirmare (DHCPACK) care confirmă clientului că închirierea este finalizată. Dacă oferta nu mai este valabilă, poate din cauza expirării timpului sau a unui alt client care a obținut chiria, apoi serverul selectat răspunde cu un mesaj DHCP negativ de confirmare (DHCPNAK) Dacă este returnat un mesaj DHCPNAK, apoi procesul de selecție trebuie să înceapă din nou cu un mesaj DHCPDISCOVER care trebuie trimis. După ce clientul primește închirierea, informația primită trebuie reînnoită prin intermediul unui alt mesaj DHCPREQUEST înainte de expirarea închirierii.
Serverul DHCP se asigură că toate adresele IP sunt unice (aceeași adresă IP nu poate fi alocată la două echipamente de rețea diferite în mod simultan). Folosind DHCP, administratorii de rețea pot reconfigura ușor adresele IP de client fără a modifica manual clienții. Majoritatea furnizorilor de Internet folosesc DHCP pentru a aloca adresele clienților lor care nu necesită o adresă statică.