DNS-loadbalancers werken door het verdelen van het verkeer van een website over meerdere servers. Bij deze loadbalancing methode krijgen de gebruikers meerdere IP-adressen te zien die aan de website zijn gekoppeld. Deze IP-adressen worden door de DNS-server gegeven op basis van de geografische locatie, beschikbaarheid en capaciteit van elke server.
Als een gebruiker een verzoek indient bij de website, dan wordt het verzoek doorgestuurd naar een van de servers die beschikbaar is. Als er bijvoorbeeld meerdere servers in de Verenigde Staten zijn, dan stuurt de DNS-loadbalancer de gebruiker naar de dichtstbijzijnde server om de laadtijd van de site te verkorten.
Een ander voordeel van DNS-loadbalancing is dat het mogelijkheden biedt voor failover en backups. Als een van de servers niet meer beschikbaar is door bijvoorbeeld een technische storing, kan de DNS-server automatisch doorverwijzen naar een andere server zodat de website blijft werken. Op deze manier wordt voorkomen dat de beschikbaarheid van de website in gevaar komt en daarmee de gebruikerservaring daalt.