クエリはバイナリの DNS ワイヤーフォーマットで、https://cloudflare-dns.com/dns-query や https://dns.google/dns-query などの URL に対して、POST で送信するか、base64url でエンコードして dns という名前の GET パラメーターに入れて送信します。JSON API を提供しているプロバイダーもいくつかあります。ブラウザーは、設定されている場合やシステムのリゾルバーが対応している場合に、名前解決に DoH を使います。代替手段として、DNS over TLS（RFC 7858、ポート 853）と DNS over QUIC（RFC 9250）があります。
DoH はリゾルバーまでの経路を暗号化しますが、DNSSEC のようにデータを認証するわけではなく、リゾルバーはすべてのクエリを見ることができます。ツールにとって、DoH はブラウザーから公開レコード（CAA、TLSA、DNSKEY、DKIM と DMARC の TXT）を取得する便利な手段です。このサイトのサーバー支援型の DNS チェックも DoH を使いますが、取得するのは公開されている名前だけです。