Драйвер последовательного ввода-вывода работает с асинхронным вводом-выводом следующим образом: пока драйвер ждёт отклика устройства, поток приложения не будет приостановлен в ожидании завершения запроса ввода-вывода, а продолжит исполнение других полезных операций. 5

Когда приложение производит асинхронный запрос на выполнение операции ввода-вывода, операционная система либо выполняет эту операцию немедленно, либо возвращает код состояния, указывающий, что операция ожидает выполнения. 4 После этого поток выполнения может запустить другие операции ввода-вывода или выполнить некоторые вычисления. 4

В какой-то момент драйвер устройства завершит обработку запросов ввода-вывода и ему придётся уведомить приложение об успешной отправке или приёме данных либо об ошибке. 5

Также большинство устройств поддерживают возможность прямого доступа к памяти (Direct Memory Access, DMA) для передачи данных между устройством и ОЗУ компьютера, не требуя участия процессора в операции, и генерируют прерывание по завершении передачи данных. 4