В отличие от протокола Диффи — Хеллмана, роли сторон в KEM несимметричны: нужен только открытый ключ владельца ключа, а отправитель не может выбрать секрет. TLS встраивает KEM в свою модель key share так: клиент отправляет ключ инкапсуляции, а сервер отвечает шифртекстом; HPKE (RFC 9180) определяет KEM на основе DH (DHKEM) и гибридные постквантовые KEM, а RFC 9629 добавляет в CMS получателей на основе KEM.
Цель по стойкости — IND-CCA2; в ML-KEM её достигают преобразованием Фудзисаки — Окамото. Сам по себе KEM не аутентифицирует ни одну из сторон: для этого протоколы добавляют подписи или статические ключи. Сочетание классического и постквантового KEM (как в X-Wing и гибридных схемах TLS) сохраняет стойкость, пока стоек хотя бы один из них.