Anders als Diffie-Hellman ist ein KEM in seinen Rollen asymmetrisch: Nötig ist nur der öffentliche Schlüssel des Schlüsselinhabers, und der Absender kann das Geheimnis nicht wählen. TLS fügt KEMs in sein Key-Share-Modell ein, indem der Client einen Kapselungsschlüssel sendet und der Server mit einem Chiffrat antwortet; HPKE (RFC 9180) definiert KEMs auf DH-Basis (DHKEM) und hybride Post-Quanten-KEMs, und RFC 9629 ergänzt CMS um KEM-Empfänger.
Sicherheitsziel ist IND-CCA2, bei ML-KEM erreicht durch die Fujisaki-Okamoto-Transformation. Ein KEM allein authentifiziert keine der beiden Seiten; Protokolle ergänzen dafür Signaturen oder statische Schlüssel. Die Kombination eines klassischen und eines Post-Quanten-KEM (wie bei X-Wing und den hybriden TLS-Verfahren) bleibt sicher, solange eines der beiden hält.