La méthode comporte quatre étapes, chacune entraînant l'autre, et vise à établir un cercle vertueux. Sa mise en place doit permettre d'améliorer sans cesse la qualité d'un produit, d'une œuvre, d'un service, etc.
Plan : Préparer, planifier (ce que l'on va réaliser)
Do : Développer, réaliser, mettre en œuvre (le plus souvent, on commence par une phase de test)
Check : Contrôler, vérifier
Act (ou Adjust): Agir, ajuster, réagir (si on a testé à l'étape Do, on déploie lors de la phase Act)
La première étape, Plan, consiste à planifier la réalisation. Elle se déroule généralement en trois phases :
Identification du problème (par exemple à l'aide du QQOQCCP).
Recherche des causes racines (par exemple à l'aide d'un diagramme de Pareto, d'un diagramme d'Ishikawa ou de la méthode des 5 pourquoi).
Recherche de solutions avec écriture du cahier des charges et établissement d'un planning.

Roue de Deming
L'étape Do (en français « faire ») est la construction, le développement, la réalisation de l'œuvre.
Elle est suivie de l'étape Check (en français « vérifier »), qui consiste à contrôler l'aptitude de la solution mise en place à résoudre le problème rencontré. Sont employés à cet effet des moyens de contrôle divers, tels que les indicateurs de performance.
Puis l'étape Act consiste à agir et réagir, c'est-à-dire corriger et améliorer la solution mise en place, voire à standardiser cette solution. L'étape Act amène donc un nouveau projet à réaliser, donc une nouvelle planification à établir. Il s'agit donc d'un cycle que l'on représente à l'aide d'une roue. A chaque étape, la roue avance d'un quart de tour. Cette avancée représente l'action de progresser.
De plus, pour éviter de « revenir en arrière », on représente une cale sous la roue, qui empêche celle-ci de redescendre et qui symbolise par exemple un système qualité, un système d'audits réguliers, ou un système documentaire qui capitalise les pratiques ou les décisions.
On peut remarquer que le schéma