Асимметричные алгоритмы используются в основном для решения задачи распределения сеансовых ключей по общедоступным каналам передачи данных. То есть симметричный ключ передается зашифрованным при помощи асимметричного алгоритма шифрования, и дальнейший обмен данными производится с использованием симметричных алгоритмов шифрования. Алгоритмы подобного рода также применяются в процедурах генерации и проверки электронно-цифровой подписи (ЭЦП). Хотя в общем случае эти алгоритмы нужны для зашифрования/расшифрования данных, но для длинных сообщений их использование в связи с низкой скоростью работы оказывается неэффективным. Например, алгоритм RSA в 1000 раз медленнее алгоритма DES.

Асимметричные алгоритмы шифрования также являются основополагающими для большинства криптопротоколов (данный аспект применения асимметричных алгоритмов будет рассмотрен ниже). В этом разделе уделяется внимание практическому применению алгоритма RSA в соответствии с PKCS #1.