Siempre que un cliente de correo electrónico envía cartas, solicita a un servidor DNS, conectado a la red, que traduzca los nombres de dominio a sus direcciones IP asociadas. Si DNS puede traducir los nombres, devuelve la dirección IP a los clientes, permitiendo de esta manera la segmentación y el encapsulamiento correcto en la capa de transporte. Si DNS no puede traducir los nombres, las solicitudes se transfieren hasta que los nombres se hayan traducido.
La parte de la dirección de correo electrónico que contiene el nombre del destinatario (receptor) cobra importancia en este punto. El servidor lo extrae del mensaje de correo electrónico y verifica que la persona sea un usuario de la oficina de correos. Si el destinatario es un usuario, guarda el mensaje en su buzón hasta que alguien lo recupere. Si el destinatario no es un usuario, la oficina de correos genera un mensaje de error y envía el mensaje de vuelta al remitente. 
La segunda parte del proceso de correo electrónico es el proceso de recepción. Los destinatarios de mensajes de correo electrónico deben utilizar el software cliente de correo electrónico en sus computadores para realizar peticiones a las oficinas postales de correo electrónico. Cuando el destinatario del mensaje hace clic en los botones "Recibir correo" o "Recuperar correo" en el programa de correo electrónico, generalmente se le solicita que ingrese una contraseña. Una vez que han ingresado la contraseña y han hecho clic en "Aceptar", el software de correo electrónico crea una petición para los servidores de la oficina de correos. Luego extrae las direcciones de la oficina de correos de los datos de configuración que se escribieron cuando se configuró el software de correo electrónico.
El proceso usa luego otra verificación DNS para buscar las direcciones IP de los servidores. Finalmente, las peticiones son segmentadas y secuenciadas por la capa de transporte.
Los paquetes de datos se transportan a través de las capas restantes del modelo OSI (es decir, de red, de enlace de datos y física) y se retransmiten a través de Internet a la oficina de correo electrónico destino. Una vez que llegan a la oficina de correos, los paquetes se reensamblan en la secuencia correcta y se verifica si se ha producido algún error de transmisión de datos. 
En la oficina de correo, se examinan las peticiones y se verifican los nombres de usuario y las contraseñas. Si todo está en orden, el servidor de la oficina de correos transmite todos los mensajes de correo electrónico a los computadores, donde los mensajes se vuelven a segmentar, secuenciar y encapsular como tramas de datos, para ser enviados al computador del cliente o del destinatario del correo electrónico.

Después de que los mensajes de correo electrónico llegan al computador, se pueden abrir y leer. Si hace clic en el botón "Responder" o "Reenviar", para enviar una respuesta a los mensajes, se vuelve a iniciar todo el proceso. Los mensajes de correo electrónico se envían normalmente como texto ASCII, pero los archivos que se adjuntan a ellos pueden ser de audio, vídeo, gráficos o de cualquier otro tipo de datos. Para enviar y recibir correctamente los archivos adjuntados, los esquemas de codificación deben ser los mismos en el computador emisor y receptor. Los dos formatos más comunes para los archivos adjuntos de correo electrónico son Extensión de Correo Multipropósito para Internet (MIME) y UUencode (una utilidad Unix).