AES wymaga osobnego klucza 128-bitowego dla każdej rundy, plus jeden dodatkowy. runda wstępna Dodawanie klucza rundy – każdy bajt macierzy stanu jest mieszany z blokiem rundy za pomocą operatora bitowego XOR. Rundy Zamiana Bajtów – nieliniowa zamiana, podczas której każdy bajt jest zamieniany innym. Zamiana Wierszy – etap transpozycji, podczas którego trzy ostatnie wiersze macierzy stanu są cyklicznie zmieniane określoną ilość razy. Mieszanie Kolumn – Operacja odnosi się do kolumn macierzy. Polega na łączeniu czterech bajtów w każdej kolumnie. Dodaj klucz rundy Final Round (brak operacji Mieszania Kolumn) Zamiana Bajtów Zamiana Wierszy Dodaj klucz rundy.
Kryptoanaliza W 2006 opublikowana została praca, w której twierdzi się, że AES nie jest w pełni odporny na atak , ale oszacowanie ilości koniecznych obliczeń obarczone jest dużą niepewnością, w związku z tym oceny, na ile skuteczny jest ten atak, są różne.
W 2009 opublikowane zostały dwa nowe ataki z użyciem kluczy pokrewnych () redukujące złożoność AES-256 do 2119.