Обе стороны генерируют новый закрытый скаляр для каждого соединения, обмениваются открытыми значениями (32 байта для X25519, 65 байт для P-256 в несжатом виде), вычисляют общий секрет и затем забывают скаляры. В TLS 1.2 ECDHE фигурирует в названиях наборов шифров (TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256), а сервер подписывает свои параметры; в TLS 1.3 каждое рукопожатие без PSK использует его или гибридную схему.
Ради производительности реализации иногда какое-то время повторно используют «эфемерный» ключ; это ослабляет прямую секретность, а если точки не проверяются, открывает путь атакам с недопустимой кривой. На одном ядре Apple M4 Max OpenSSL 3.6.5 выполняет около 52 000 операций X25519 и 40 000 операций P-256 в секунду, так что настоящие ключи для каждого соединения обходятся дёшево.