Το κρυπτοσύστημα Playfair εντάσσεται στα πολυαλφαβητικά συστήματα αντικατάστασης και βασίζεται στο Αγγλικό αλφάβητο.

Διατάσσουμε τα γράμματα του Αγγλικού αλφαβήτου, παραλείποντας το J (το J και το I θεωρούνται σαν το ίδιο γράμμα) σε έναν πίνακα 5 × 5 (που λέγεται τετράγωνοPlayfair),με κάποιο τυχαίο τρόπο. Συνήθως το τετράγωνοPlayfair δημιουργείται βασισμένο σε μια λέξη-κλειδί (ή φράση): Τα γράμματα της λέξης κλειδί (οι επαναλήψεις διαγράφονται) τοποθετούνται κατά σειρές, ακολουθούμενα από τα υπόλοιπα γράμματα σε αλφαβητική σειρά. (Οι λέξεις-κλειδιά χρησιμοποιούνται προκειμένου να γίνει η διαχείριση του κλειδιού ευκολότερη). Για παράδειγμα, η λέξη-κλειδί PLAYFAIR δίνει τον παρακάτω πίνακα:

Χωρίζουμε το αρχικό κείμενο σε ομάδες που αποτελούνται από δύο γράμματα το καθένα (2-γράμματα). Δεν πρέπει κανένα block να περιέχει δύο φορές το ίδιο γράμμα: Οποτεδήποτε συμβαίνει αυτό, παρεμβάλλουμε (μεταξύ των δύο γραμμάτων στο αρχικό κείμενο) ένα μηδενικό χαρακτήρα (συνήθως το Q). Επίσης το απλό κείμενο πρέπει να περιέχει άρτιο αριθμό γραμμάτων (διαφορετικά βάζουμε ένα μηδενικό χαρακτήρα στο τέλος του). Οι διαδικασίες κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης λειτουργούν στα 2-γράμματα όπως φαίνεται παρακάτω:

Αν τα δύο γράμματα του block δεν είναι στην ίδια γραμμή ή στήλη του τετραγώνου Playfair, τότε κωδικοποιούμε χρησιμοποιώντας τις άλλες δύο γωνίες του ορθογωνίου που ορίζεται από τα δύο γράμματα του block. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το παραπάνω τετράγωνο Playfair, το2-γραμμα AD ορίζει το ορθογώνιο AFBD και κρυπτογραφείται ως FB. Αν τα δύο γράμματα του block είναι στην ίδια γραμμή (στήλη), επιλέγουμε (κυκλικά) τα γειτονικά γράμματα δεξιά (κάτω) για κάθε γράμμα του block. Έτσι, το RC κωδικοποιείται με το BD, το AW με το BA, το UV με το VW.

Με αυτή τη μέθοδο το αρχικό κείμενο MATHEMATICS χωρίζεται σε διγράμματα ως MA TH EM AT IC SQ και κρυπτογραφείται: HFQMGEFQRDTS