鍵長は 128、192、256 ビットのいずれかです。標準の 96 ビット IV では、カウンターによりメッセージごとに最大 2³² − 2 ブロック（約 64 GiB）を扱えます。SP 800-38D は、同じ鍵のもとで IV が決して重複しないことを求め、ランダムに生成した 96 ビット IV の使用を鍵ごとに 2³² 回の呼び出しまでに制限しています。そのため、長期間使う鍵ではカウンターを使うか、鍵を更新します。
nonce の重複は致命的です。2 つの平文の XOR が漏れるうえ、攻撃者が GHASH 鍵を復元し、その鍵のもとで任意のメッセージのタグを偽造できるようになります。128 ビットより短いタグは偽造への耐性を弱めるため、避けるのが賢明です。誤用耐性のある派生方式が AES-GCM-SIV（RFC 8452）です。
AES 命令とキャリーレス乗算命令があれば非常に高速です。Apple M4 Max の 1 コアで、OpenSSL 3.6.5 は 16 KiB のバッファーに対し、AES-128-GCM で約 10.4 GB/s、AES-256-GCM で約 8.8 GB/s の速度で暗号化します。識別子は、TLS 1.3 の暗号スイート TLS_AES_128_GCM_SHA256（0x1301）と TLS_AES_256_GCM_SHA384（0x1302）、JWE の enc の A128GCM と A256GCM、鍵ラップの A256GCMKW、WebCrypto の AES-GCM です。