Всё взаимодействие представляет собой поток сообщений. Первый байт сообщения определяет тип сообщения, а следующие четыре байта задают длину остального сообщения (эта длина включает размер самого поля длины, но не байт с типом сообщения). Остальное содержимое сообщения определяется его типом. По историческим причинам в самом первом сообщении, передаваемом клиентом, (стартовом сообщении) первый байт с типом сообщения отсутствует.

Чтобы не потерять синхронизацию в потоке сообщений, и серверы, и клиенты обычно считывают всё сообщение в буфер (его размер определяется счётчиком байт), прежде чем обрабатывать его содержимое. Это позволяет без труда продолжить работу, если возникает ошибка при разборе сообщения. В исключительных случаях (например, при нехватке памяти для помещения сообщения в буфер), счётчик байт помогает получателю определить, сколько поступающих байт нужно пропустить, прежде чем продолжать получать сообщения.

С другой стороны, и клиенты, и серверы, ни при каких условиях не должны передавать неполные сообщения. Чтобы этого не допустить, обычно всё сообщение сначала размещается в буфере, и только потом передаётся. Если в процессе отправки или получения сообщения происходит сбой передачи, единственным разумным вариантом продолжения будет прерывание соединения, так как вероятность восстановления синхронизации по границам сообщений в этой ситуации минимальна.

В расширенном протоколе запросов исполнение команд SQL разделяется на несколько этапов. Состояние между этапами представляется объектами двух типов: подготовленные операторы и порталы. Подготовленный оператор представляет собой результат разбора и семантического анализа текстовой строки запроса. Подготовленный оператор сам по себе не готов для исполнения, так как он может не иметь конкретных значений для параметров. Портал представляет собой готовый к исполнению или уже частично выполненный оператор, в котором заданы все недостающие значения параметров. (Для операторов SELECT портал равнозначен открытому курсору, но мы выбрали другой термин, так как курсоры неприменимы к операторам, отличным от SELECT.)

Общий цикл выполнения состоит из этапа разбора, на котором из текстовой строки запроса создаётся подготовленный оператор; этапа привязки, на котором из подготовленного оператора и значений для необходимых параметров создаётся портал; и этапа выполнения, на котором исполняется запрос портала. В случае запроса, возвращающего строки (SELECT, SHOW и т. д.), можно указать, чтобы за один шаг выполнения возвращалось только ограниченное число строк, так что для завершения операции понадобятся несколько шагов выполнения.

Сервер может контролировать одновременно несколько подготовленных операторов и порталов (но учтите, что они существуют только в рамках сеанса и никогда не разделяются между сеансами). Обращаться к подготовленным операторам и порталам можно по именам, которые назначаются им при создании. Кроме того, существуют и «безымянные» подготовленные операторы и порталы. Хотя они практически не отличаются от именованных объектов, операции с ними оптимизированы для разового выполнения запроса с последующим освобождением объекта, тогда как операции с именованными объектами оптимизируются в расчёте на многоразовое использование.

Данные определённого типа могут передаваться в одном из нескольких различных форматов. С версии 7.4 PostgreSQL поддерживаются только текстовый («text») и двоичный («binary») форматы, но в протоколе предусмотрены возможности для расширения в будущем. Ожидаемый формат для любого значения задаётся кодом формата. Клиенты могут указывать код формата для каждого передаваемого значения параметра и для каждого столбца результата запроса. Текстовый формат имеет код ноль, двоичный — код один, а другие коды оставлены для определения в будущем.

Текстовым представлением значений будут строки, которые выдаются и принимаются функциями ввода/вывода определённого типа данных. В передаваемом представлении завершающий нулевой символ отсутствует, клиент должен добавить его сам, если хочет обрабатывать такое представление в виде строки C. (Собственно, данные в текстовом формате не могут содержать нулевые символы.)

В двоичном представлении целых чисел применяется сетевой порядок байт (наиболее значащий байт первый). Какое именно двоичное представление имеют другие типы данных, можно узнать из документации. Но учтите, что двоичное представление сложных типов данных может меняться от версии к версии сервера; с точки зрения портируемости обычно лучше текстовый формат.