Dzięki OAuth klient korzystający z danej usługi API (np. korzystający z googlowskiego Dysku za pomocą API Google) może operować na udostępnionym zestawie danych bez konieczności każdorazowego podawania hasła, czy loginu - tym zajmuje się OAuth. Działa to tak - iż aplikacja kliencka korzystająca z OAuth otrzymuje od serwera oferującego uwierzytelnianie OAuth specjalny token oraz secret, które klient umieszcza w swojej aplikacji.
Następnie przy pomocy tych danych użytkownik aplikacji klienckiej loguje się do swoich zasobów u danego dostawcy, określając tym samym do jakich jego danych znajdujących się na serwerze dostawcy dostęp zostanie przydzielony aplikacji klienckiej. Przy okazji rejestracji u dostawcy, klient podaje adres zwrotny, na który OAuth ma zwracać żądanie podczas udanej próby autoryzacji.
Większość dostawców API, jak Google, czy FB udostępnia własne biblioteki do API z wbudowaną implementacją OAuth.
Zasadę działania protokołu bardzo ładnie, choć skrótowo przedstawia ten znaleziony w sieci diagram:
źródło: Google Grafika