DNS bruger primært to hovedprotokoller:

1. UDP (User Datagram Protocol): UDP er en forbindelsesfri protokol, der almindeligvis bruges til DNS-forespørgsler og -svar. Det er en hurtigere protokol sammenlignet med TCP og er velegnet til korte, simple udvekslinger af data, såsom DNS-forespørgsler og -svar. Når en klient (resolver) skal løse et værtsnavn, sender den en UDP-forespørgsel til en DNS-server, der indeholder værtsnavnet, der skal løses. DNS-serveren svarer derefter med den tilsvarende IP-adresse, hvis den har posten. Hvis DNS-serveren ikke har posten, kan den give henvisningsoplysninger for at hjælpe klienten med at finde den korrekte server, der har.

2. TCP (Transmission Control Protocol): TCP er en pålidelig, forbindelsesorienteret protokol, hvilket betyder, at den etablerer en virtuel forbindelse mellem klienten og serveren, før data overføres. I modsætning til UDP garanterer TCP levering og giver mekanismer til fejldetektion og retransmission. TCP bruges i DNS primært til zoneoverførsler, som er processen med at overføre zonedata mellem DNS-servere, når der sker ændringer eller til indledende synkronisering. Zoneoverførsler involverer større mængder data sammenlignet med almindelige forespørgsler og svar, hvilket gør TCP mere passende på grund af dets pålidelighedsmekanismer.

Sammenfattende er UDP den primære protokol, der bruges til almindelige DNS-forespørgsler og -svar, mens TCP bruges specifikt til zoneoverførsler.