Pamatā tīmekļa pārlūkprogrammas sazinās ar tīmekļa serveriem caur HTTP protokolu un tā drošo režīmu HTTPS, kas ļauj tiem saņemt tīmekļa lappuses pēc to URL (https:). HTTP protokols ļauj ne tikai tīmekļa pārlūkprogrammām saņemt tīmekļa lappuses no servera, bet arī nosūtīt informāciju uz serveri. Šobrīd visplašāk lietotā HTTP protokola versija ir HTTP/1.1, ko apraksta RFC 2616. HTTP/1.1 protokolu pilnībā atbalsta visas mūsdienīgās tīmekļa pārlūkprogrammas, izņemot Internet Explorer. Tīmekļa lappušu datnes formāts ir HTML, ko HTTP protokolā identificē MIME satura tips (Content type). Lielākā daļa tīmekļa pārlūkprogrammu bez HTML atbalsta arī citus formātus, tādus, kā JPEG, GIF un PNG, un tām var pievienot jaunu formātu atbalstu izmantojot spraudņus. Daudzas tīmekļa pārlūkprogrammas atbalsta arī citus URL tipus un tiem atbilstošos protokolus, piemēram, ftp: (FTP), gopher: (Gopher), https: (HTTPS) (ar SSL standarta palīdzību šifrēta HTTP versija). HTTP saturu tipu un URL tipu kombinācija ļauj tīmekļa lappušu veidotājiem iekļaut tajās attēlos, animācijas, video, skaņu un straumējošo vidi.
Agrīnās tīmekļa pārlūkprogrammu versijas atbalstīja ļoti vienkāršu HTML versiju. Straujā pārlūkprogrammu attīstība (skat. Pārlūkprogrammu kari) noveda pie nestandarta HTML dialektu rašanās, kas radīja savietojamības problēmas. Mūsdienīgās tīmekļa pārlūkprogrammas (Mozilla, Opera un Safari) atbalsta uz standartiem balstītas HTML un XHTML versijas, kam vajadzētu tikt attēlotām vienādi uz dažādām pārlūkprogrammām. Internet Explorer šobrīd pilnībā neatbalsta XHTML. Pašreiz liela daļa mājaslapu ir izstrādātas izmantojot WYSIWYG HTML ģenerēšanas programmas, tādas, kā Macromedia Dreamweaver un Microsoft FrontPage, kas pamatā ģenerē standartiem neatbilstošu HTML kodu, tādējādi traucējot Vispasaules Tīmekļa konsorcija standartu izstrādes darbu.
Daudzas no populārākajam tīmekļa pārlūkprogrammām satur papildkomponentes Usenet ziņu grupu, IRC un e-pasta atbalstam.