在 iPhone 与车辆之间建立的数字车钥匙并非简单的蓝牙配对，而是基于 NFC（近场通信）和安全元件（Secure Element）实现的双向加密认证。用户将车钥匙信息导入 iOS 系统自带的「钱包」App 后，系统会在安全元件中生成一组一次性使用的加密令牌（cryptographic token），该令牌仅在特定车厂的 NFC 读取器前有效。车辆的 NFC 读取器在检测到 iPhone 靠近时，会向手机发送随机挑战（challenge），手机利用安全元件中的私钥对挑战进行签名并返回令牌，车辆验证签名后即完成解锁或发动授权。整个过程在数毫秒内完成，且私钥始终不离开安全元件，确保即使手机被攻击者获取，也无法直接复制车钥匙的核心密钥。
iOS 13 及以上系统引入的「快捷模式」进一步简化交互：在用户授权的前提下，系统会在后台保持最近一次有效的令牌，并在手机屏幕关闭、甚至电池耗尽后仍能维持约 5 小时的 NFC 响应能力。这样，用户无需解锁手机即可直接靠近车门完成解锁，坐入车内后车辆即可进入启动准备状态。
自 2020 年首批支持宝马 5 系车型以来，已有包括奥迪、比亚迪、现代、起亚、奔驰、Rivian、沃尔沃等十余家品牌加入兼容名单。兼容的 iPhone 机型限定为 iPhone XS 及之后的型号，或 SE 第二代及以上，满足这些硬件条件即可在 iOS 13 以上系统中使用数字车钥匙。添加钥匙的流程由车厂提供的短信、邮件或专属 App 引导，用户按照「钱包」App 的提示完成 NFC 配对，通常在两三分钟内完成。
「钱包」App 还支持钥匙共享功能，用户可通过生成一次性激活码或设置有效期将钥匙临时授权给家人或朋友。若手机遗失，可在「查找」App 中将对应钥匙标记为失效，车辆侧的验证将立即失效，防止未授权使用。尽管数字车钥匙提供了极高的便利性，业界仍建议用户随身携带一把实体钥匙作为后备，以应对极端情况下的电子失效。