O Samba usa o protocolo SMB (bloco de mensagens do servidor), que é baseado nos serviços NetBIOS. A Microsoft lançou o protocolo para que outros fabricantes de software pudessem estabelecer conexões com uma rede de domínio Microsoft. Com o Samba, o protocolo SMB opera acima do protocolo TCP/IP, de modo que este último precisa estar instalado em todos os clientes.

O protocolo CIFS (sistema de arquivos da Internet comuns) é outro protocolo que possui suporte no Samba. O CIFS é um protocolo de acesso padrão a sistemas de arquivos remotos para utilização pela rede, permitindo que grupos de usuários trabalhem juntos e compartilhem documentos pela rede.

NetBIOS é uma interface de software (API) projetada para a comunicação entre máquinas que fornecem serviço de nomes. Ele permite que máquinas conectadas à rede reservem nomes para si. Após a reserva, essas máquinas podem ser tratadas pelo nome. Não há um processo central para a verificação de nomes. Qualquer máquina da rede pode reservar quantos nomes quiser, contanto que os nomes não estejam em uso ainda. A interface NetBIOS pode ser implementada para diferentes arquiteturas de rede. Uma implementação que funciona com relativa proximidade com o hardware da rede é chamada de NetBEUI, mas ela muitas vezes é chamada de NetBIOS. Os protocolos de rede implementados com o NetBIOS são o IPX da Novell (NetBIOS via TCP/IP) e TCP/IP.

Os nomes de NetBIOS enviados por TCP/IP não possuem nada em comum com os nomes usados em /etc/hosts ou com os nomes definidos pelo DNS. O NetBIOS usa sua própria convenção de nomes independente. Contudo, é recomendável usar nomes que correspondam aos nomes de hosts DNS para facilitar a administração ou usar o DNS nativamente. Esse é o padrão usado pelo Samba.

O servidor Samba fornece serviços SMB/CIFS e serviços de nomeação NetBIOS por IP aos clientes. Para o Linux, existem três daemons para um servidor Samba: smnd para serviços SMB/CIFS, nmbd para serviços de nomeação e winbind para autenticação.

O cliente Samba é um sistema que usa serviços Samba de um servidor Samba pelo protocolo SMB. Todos os sistemas operacionais comuns, como Mac OS X, Windows e OS/2, prestam suporte ao protocolo SMB. O protocolo TCP/IP precisa estar instalado em todos os computadores. O Samba fornece um cliente para as diferentes versões do UNIX. No caso do Linux, há um módulo de kernel para SMB que permite a integração de recursos SMB no nível de sistema Linux. Não é necessário executar nenhum daemon para o cliente Samba.

Os servidores SMB oferecem recursos aos clientes por meio de compartilhamentos. Compartilhamentos são impressoras e diretórios com seus subdiretórios no servidor. Ele é exportado por meio de um nome e pode ser acessado pelo nome. O nome do compartilhamento pode ser definido por qualquer nome; não precisa ser o nome do diretório de exportação. Uma impressora também recebe um nome. Os clientes podem acessar a impressora pelo nome.

Um controlador de domínio (DC) é um servidor que gerencia contas em domínios. Para a replicação de dados, os controladores de domínio adicionais estão disponíveis em um domínio.