Outra questão importante acerca de criptografia são os modos de operação. Em especial, temos dois modos de operação:
Esses blocos são combinados com repetições da chave para gerar o texto cifrado, muitas vezes utilizando a operação matemática XOR.
Apesar de útil para a cifragem de arquivos, uma cifragem de bloco não é adequada para a transmissão de dados cifrados de forma contínua, como, por exemplo, uma conexão VPN ou uma transmissão de vídeo, pois numa cifra de bloco o algoritmo teria de aguardar um bloco ser completado para fazer a cifragem, o que reduzirá o desempenho.
As cifragens de bloco podem ter vários modos de operação, cada um com suas vantagens e desvantagens, por exemplo: Electronic Codebook (ECB), Cipher-block Chaining (CBC), Propagating Cipher-Block Chaining (PCBC), Cipher Feedback (CFB), Output Feedback (OFB) e Counter (CTR).
Alguns exemplos de cifragem stream são RC4 e A5/1 (usado em redes GSM de telefonia celular).