Mecanismul de criptare AES-256 utilizează o matrice de transformare a datelor, numită matricea de substituție și de permutare, care este aplicată asupra blocurilor de 128 biți de date de intrare. Acest proces constă într-o serie de runde de substituție și permutare combinate, care sunt echilibrate pentru maximizarea securității și eficienței. Cheia de criptare, care are lungimea de 256 biți pentru AES-256, este utilizată pentru transformarea matricii de substituție și de permutare în fiecare rundă a procesului de criptare. Deoarece fiecare rundă utilizează o cheie diferită, procesul de criptare devine mult mai dificil de spart în comparație cu alte mecanisme de criptare.