SHA-256 procesa bloques de 64 bytes en 64 rondas sobre palabras de 32 bits con una construcción Merkle–Damgård y produce 32 bytes. Su resumen de la cadena vacía es e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855 y el de abc es ba7816bf8f01cfea414140de5dae2223b00361a396177a9cb410ff61f20015ad. Ningún ataque se acerca a sus cotas de seguridad.
La mayoría de las CPU modernas tienen instrucciones para SHA-256 (las extensiones SHA de Intel y AMD, las extensiones criptográficas de ARMv8). En un núcleo de un Apple M4 Max, OpenSSL 3.6.5 calcula hashes a unos 2,85 GB/s con búferes de 16 KiB, más rápido que SHA-512 (1,65 GB/s) y SHA3-256 (1,01 GB/s) en la misma máquina. Bitcoin lo aplica dos veces (SHA-256d) para los ID de bloques y de transacciones.
Su estructura Merkle–Damgård permite la extensión de longitud, así que SHA-256(secret ‖ message) no es un MAC seguro; usa HMAC-SHA256. Identificadores: OID 2.16.840.1.101.3.4.2.1, S256 de JOSE en PKCE y sha-256 en el _sd_alg de SD-JWT, SHA-256 en WebCrypto y sha256 en OpenSSL y Node.