DHCP 服务器执行的最基本任务是向客户端提供 IP 地址。DHCP 包括三种不同的地址分配机制，以便灵活地分配 IP 地址：
手动分配：管理员为客户端指定预分配的 IP 地址，DHCP 只是将该 IP 地址传达给设备。
自动分配：DHCP 从可用地址池中选择静态 IP 地址，自动将它永久性地分配给设备。不存在租期问题，地址是永久性地分配给设备。
动态分配：DHCP 自动动态地从地址池中分配或出租 IP 地址，使用期限为服务器选择的一段有限时间，或者直到客户端告知 DHCP 服务器其不再需要该地址为止。
DHCP 以客户端/服务器模式工作，像任何其它客户端/服务器关系一样运作。当一台 PC 连接到 DHCP 服务器时，服务器分配或出租一个 IP 地址给该 PC。然后 PC 使用租借的 IP 地址连接到网络，直到租期结束。主机必须定期联系 DHCP 服务器以续展租期。这种租用机制可以确保主机在移走或关闭时不会继续占有它们不再需要的地址。DHCP 服务器将把这些地址归还给地址池，根据需要重新分配。
当客户端启动或以其它方式试图加入网络时，为获得地址租用需完成四个步骤。第一步，客户端广播 DHCPDISCOVER 消息。DHCPDISCOVER 消息找到网络上的 DHCP 服务器。由于主机在启动时不具备有效的 IP 信息，因此它使用第 2 层和第 3 层广播地址与服务器通信。
当 DHCP 服务器收到 DHCDISCOVER 消息时，它会找到一个可供租用的 IP 地址，创建一个包含请求方主机 MAC 地址和所出租的 IP 地址的 ARP 条目，并使用 DHCPOFFER 消息传送绑定提供报文。DHCPOFFER 消息作为单播发送，服务器的第 2 层 MAC 地址为源地址，客户端的第 2 层地址为目的地址。
注： 某些情况下，来自服务器的 DHCP 消息交换可能是广播，而不是单播。
当客户端收到来自服务器的 DHCPOFFER 时，它回送一条 DHCPREQUEST 消息。此消息有两个作用：一是租用发起，一是租用更新和检验。用于租用发起时，客户端的 DHCPREQUEST 消息要求在 IP 地址分配后检验其有效性。此消息提供错误检查，确保地址分配仍然有效。DHCPREQUEST 还用作发给选定服务器的绑定接受通知，并隐式拒绝其它服务器提供的绑定提供信息。
许多企业网络使用多台 DHCP 服务器。DHCPREQUEST 消息以广播的形式发送，将绑定提供接受情况告知此 DHCP 服务器和任何其它 DHCP 服务器。
收到 DHCPREQUEST 消息后，服务器检验租用信息，为客户端租用创建新的 ARP 条目，并用单播 DHCPACK 消息予以回复。除消息类型字段不同外，DHCPACK 消息与 DHCPOFFER 消息别无二致。客户端收到 DHCPACK 消息后，记录下配置信息，并为所分配的地址执行 APR 查找。如果它没有收到回复，则它知道该 IP 地址是有效的，将开始把它用作自己的 IP 地址。
客户端的租用期限由管理员确定。管理员在配置 DHCP 服务器时，可为其设定不同的租期届满时间。大多数 ISP 和大型网络使用最长为三天的默认租期。租期届满后，客户端必须申请另一地址，但通常是把同一地址重新分配给客户端。
DHCPREQUEST 消息也在动态 DHCP 过程中发挥作用。在动态分配期间，DHCPOFFER 中发送的 IP 信息也可能会提供给另一客户端。每台 DHCP 服务器都会创建 IP 地址和相关参数的集合。这些集合专用于特定的逻辑 IP 子网，从而允许多台 DHCP 服务器做出回应，并允许 IP 客户端移动。如果有多台服务器做出回应，客户端只能选择其中的一个。
