Les parties fixent librement les règles de procédure. Elles peuvent soit décider de recourir aux règles applicables devant le juge étatique, soit définir dans la convention darbitrage leurs règles de procédure. Si elles n'ont rien prévu, ce sont les arbitres qui établiront les règles. Ainsi, les parties et les arbitres ont la possibilité d'adapter la procédure aux spécificités du conflit. Toutefois, les arbitres sont tenus de respecter les principes directeurs de linstance. A savoir, la limitation de l'objet du litige, les faits du litige qui peuvent être pris en considération, la preuve, la défense des parties, les pouvoirs d'instruction, le principe du contradictoire et la conciliation.
L'arbitre est saisi soit par les deux parties, soit à la demande de l'une d'elles. Il doit accepter sa mission. Les parties doivent communiquer les pièces et les conclusions. Généralement, les conclusions se font par écrit mais il arrive quil y ait des débats oraux. A la fin, les arbitres dressent des procès verbaux. Tous les arbitres instruisent le litige. Ils pourront déléguer leur pouvoir à l'un d'eux si les parties ont donné leur autorisation dans la convention d'arbitrage. L'arbitre a les mêmes pouvoirs quun juge ordinaire. Il peut ordonner d'office toutes les mesures d'instruction légales : demander des expertises, entendre des témoins ou encore ordonner des descentes sur les lieux. Il est compétent pour trancher les conflits de compétence et de vérification d'écriture ou de faux.
L'arbitre détermine la date de mise en délibéré. Dès lors, les parties ne peuvent plus fournir de nouvelles conclusions ni communiquer de nouvelles pièces, sauf si larbitre en fait la demande. Aussi, il peut ordonner à une partie de produire les éléments de preuve qu'elle détient. Elle peut refuser. Le délibéré est secret. En règle générale, l'arbitre tranche le litige conformément aux règles de droit. Néanmoins, les parties peuvent décider dans la convention darbitrage quil jugera comme amiable compositeur. Autrement dit, il décidera en équité en recherchant la solution la plus adéquate. En matière darbitrage international, l'arbitre tranche le litige conformément aux règles de droit que les parties ont choisies. Ce peut être une règle de droit étatique ou la lex mercatoria qui est le droit coutumier des marchands en commerce international. Les audiences des tribunaux arbitraux ne sont pas publiques et seules les parties reçoivent la communication de la sentence.