Dịch vụ Web là kênh chuẩn hóa để lan truyền giao tiếp giữa người dùng và ứng dụng máy chủ trên WWW (World Wide Web). Dịch vụ Web là cấu trúc phần mềm được thiết kế để thực hiện một tập hợp nhiệm vụ cụ thể.
Trong dịch vụ Web, là phương pháp chuẩn hóa tích hợp ứng dụng dựa trên Web dùng XML, SOAP, WSDL và UDDI tiêu chuẩn mở qua giao thức Internet. XML dùng để gắn thẻ dữ liệu, SOAP dùng để truyền dữ liệu. WSDL dùng để định nghĩa dịch vụ có sẵn và UDDI dùng để liệt kê dịch vụ nào có thể truy cập.
Dịch vụ Web là đơn vị mã được quản lý cung cấp một số dịch vụ cho ứng dụng khách hoặc người dùng cuối. Chức năng này có thể thực thi qua giao thức HTTP, nghĩa là cũng có thể thực thi qua internet.
Dịch vụ Web cho phép các ứng dụng khác nhau từ các nguồn khác nhau giao tiếp với nhau mà không cần lập trình tùy chỉnh tốn thời gian, và vì mọi giao tiếp đều bằng XML. Dịch vụ Web không gắn liền với bất kỳ hệ điều hành hoặc ngôn ngữ lập trình nào. Ví dụ: Java có thể nói chuyện với Perl, ứng dụng Windows có thể nói chuyện với ứng dụng UNIX.
Dịch vụ Web bao gồm nhà cung cấp dịch vụ và người yêu cầu dịch vụ (client). Vì dịch vụ Web có tính minh bạch ngôn ngữ, không quan trọng hệ thống cơ bản hỗ trợ dịch vụ được viết bằng Java trong khi client viết bằng Perl, Python hoặc Ruby.
Ví dụ: qua dịch vụ Web, máy chủ Windows có thể giao tiếp với máy chủ Linux hoặc phục vụ ứng dụng cho máy tính để bàn, laptop hoặc điện thoại thông minh và nhiều thiết bị di động qua World Wide Web.
Trong dịch vụ Web, có thể cung cấp dữ liệu nhiều định dạng, XML và JSON phổ biến nhất. Các định dạng văn bản chuẩn này dễ nhận diện và phân tích bởi chương trình khác nhận dữ liệu. Giao thức dịch vụ Web phổ biến nhất SOAP (Simple Object Access Protocol) chỉ chèn header vào mỗi thông điệp XML trước khi chia sẻ qua HTTP.
Dịch vụ Web hướng kinh doanh có thể dùng tiêu chuẩn UDDI. Định dạng dữ liệu trong loại XML xác định gọi là Ngôn ngữ Mô tả Dịch vụ Web, hoặc WSDL. Trong khi UDDI truyền file WSDL thay vì file XML chuẩn, nó dùng giao thức SOAP để truyền thông tin.
Hầu hết dịch vụ Web cung cấp API, hoặc tập hợp hàm và lệnh, để truy cập thông tin. Ví dụ: Twitter cung cấp API cho phép nhà phát triển truy cập tweet từ dịch vụ và nhận thông tin dạng JSON. Google cung cấp API cho dữ liệu doanh nghiệp, hiển thị trực tiếp trong ứng dụng/website. Google Maps cung cấp API cho thông tin địa lý và chỉ đường từ cơ sở dữ liệu Google Maps.