Etapy transakcji SMTP składają się z następującej sekwencji: klient łączy się z serwerem SMTP, klient wysyła polecenie HELO lub EHLO w celu identyfikacji, serwer odpowiada wiadomością powitalną, klient wysyła polecenie MAIL FROM w celu określenia adresu nadawcy adres e-mail, serwer potwierdza, klient wysyła polecenie RCPT TO w celu podania adresu e-mail odbiorcy, serwer potwierdza, klient wysyła polecenie DATA, serwer odpowiada wskazując gotowość do odbioru treści wiadomości, klient wysyła e-mail wiadomość, po której następuje kropka w wierszu, wskazująca koniec wiadomości, a serwer odpowiada, potwierdzając odbiór wiadomości. Na koniec klient wysyła polecenie QUIT w celu zamknięcia połączenia, a serwer potwierdza i zamyka połączenie.
SMTP działa krok po kroku w następujący sposób: Klient poczty e-mail ustanawia połączenie TCP z serwerem SMTP na porcie 25. Klient wysyła do serwera polecenie HELO lub EHLO w celu zainicjowania rozmowy i identyfikacji. Serwer odpowiada komunikatem 220 o gotowości usługi. Klient wydaje polecenie MAIL FROM, aby określić adres e-mail nadawcy, a serwer odpowiada komunikatem 250 OK. Klient wysyła polecenie RCPT TO w celu określenia adresu e-mail odbiorcy, a serwer ponownie odpowiada komunikatem 250 OK. Klient wysyła polecenie DATA, a serwer odpowiada komunikatem wejściowym 354 Start. Klient wysyła treść wiadomości e-mail, po której następuje pojedyncza kropka w wierszu kończącym sekcję danych, a serwer odpowiada komunikatem 250 OK wskazującym pomyślne otrzymanie. Klient wysyła polecenie QUIT, aby zakończyć sesję, a serwer odpowiada komunikatem 221 Bye, zamykając połączenie.
Pierwszym krokiem w procesie SMTP jest inicjacja połączenia między klientem poczty e-mail a serwerem SMTP, zwykle przez port 25. Następnie klient wysyła do serwera polecenie HELO lub EHLO, które identyfikuje klienta na serwerze i rozpoczyna konwersację SMTP.
Fazy transferu w SMTP obejmują fazę konfiguracji połączenia, fazę transakcji pocztowej i fazę zakończenia połączenia. W fazie konfiguracji połączenia klient nawiązuje połączenie TCP z serwerem i identyfikuje się za pomocą polecenia HELO lub EHLO. W fazie transakcji pocztowej klient wysyła polecenia MAIL FROM, RCPT TO i DATA w celu przesłania wiadomości e-mail. W fazie zakończenia połączenia klient wysyła polecenie QUIT w celu zakończenia sesji, a serwer zamyka połączenie.
Sekwencja protokołu SMTP jest następująca: klient łączy się z serwerem i wysyła polecenie HELO lub EHLO, serwer odpowiada pozdrowieniem, klient wysyła polecenie MAIL FROM w celu podania adresu nadawcy, serwer to potwierdza, klient wysyła komendę RCPT TO w celu podania adresu odbiorcy, serwer to potwierdza, klient wysyła komendę DATA inicjującą przesyłanie treści wiadomości, serwer odpowiada komunikatem o gotowości, klient wysyła treść emaila kończącą się pojedynczym czas na linii, serwer potwierdza odbiór komunikatu, a klient wysyła polecenie QUIT w celu zakończenia połączenia, co serwer potwierdza zamknięciem połączenia.