Theo luật pháp Mỹ, những người Mỹ đi bỏ phiếu vào Ngày bầu cử không thực sự trực tiếp chọn Tổng thống.
Về mặt kỹ thuật, họ đã bỏ phiếu cho 538 đại cử tri, theo hệ thống do Hiến pháp quy định. Các đại cử tri sẽ nhóm họp tại các bang tương ứng của họ và bỏ phiếu cho Tổng thống và Phó Tổng thống sau khi tổng số phiếu phổ thông được kiểm đếm và chứng nhận hoàn toàn.
Những đại cử tri này được gọi chung là Cử tri đoàn, và phiếu bầu của họ sau đó sẽ được chuyển đến Chủ tịch Thượng viện. Chủ tịch Thượng viện sẽ là người sẽ kiểm phiếu trong một phiên họp chung của Quốc hội sau năm mới. Đây là quy định mới về điều đó.
Người Mỹ đã cải tiến quy trình này kể từ cuộc bầu cử năm 1800, dẫn đến sự ràng buộc của Cử tri đoàn. Hạ viện đã trao cho Thomas Jefferson chức vụ tổng thống và cuộc bầu cử gây tranh cãi đầu tiên đó dẫn đến sửa đổi thứ 12, sửa đổi quy trình của Cử tri đoàn.
Sau đó, vào năm 1824, John Quincy Adams vào được Nhà Trắng mặc dù không giành được đa số phiếu phổ thông hay đa số trong Đại cử tri đoàn.
Năm 1876, kết quả ở một số bang miền Nam bị tranh chấp và việc không có kết quả rõ ràng của Đại cử tri đoàn đã dẫn đến một thỏa thuận trong Hạ viện trao cho Rutherford B. Hayes chức Tổng thống mặc dù ông không giành được Đại cử tri đoàn cũng như số phiếu phổ thông. Điều đó cuối cùng hình thành nên Đạo luật về số lượng cử tri năm 1887, vẫn còn hiệu lực cho đến ngày nay.
Dưới đây là phác thảo các cơ chế pháp lý từ Ngày bầu cử đến Ngày nhậm chức của cuộc bầu cử Tổng thống Mỹ thứ 46:
Ngày 3/11: Trong khi nhiều triệu người Mỹ bỏ phiếu trong những tuần trước Ngày bầu cử, bằng thư hoặc với tư cách là cử tri vắng mặt trực tiếp, luật Hoa Kỳ cho biết Ngày bầu cử diễn ra vào thứ Ba đầu tiên sau ngày thứ Hai đầu tiên của tháng 11. Các phiếu bầu được kiểm đếm trên toàn quốc vào Ngày Bầu cử.
Ngày 4 – 23/11: Các lá phiếu gửi bằng thư hợp lệ phải được đóng dấu bưu điện trước ngày 3/11, nhưng chúng có thể được nhận muộn và vẫn được tính ở nhiều bang.
Ngày 10/11 – 11/12: Các bang chứng nhận kết quả bầu cử.
Ngày 8/12: Theo Đạo luật về số phiếu đại cử tri, đây là ngày mà các bang hoàn tất giải quyết tranh chấp và xác định người chiến thắng trong số phiếu đại cử tri đoàn của họ. Các thống đốc phải ra chứng chỉ xác nhận người chiến thắng trong cuộc bầu cử và nhóm đại cử tri.
Ngày 14/12: Các phiếu đại cử tri được thực hiện. Theo luật, ngày này là thứ Hai đầu tiên sau ngày thứ Tư thứ hai trong tháng Mười Hai. Năm nay nó rơi vào ngày 14/12.
Ngày 23/12: Các lá phiếu đại cử tri phải được gửi đến Washington. Như vậy, các phiếu đại cử tri được chứng nhận có 9 ngày để chuyển từ các bang của họ đến Đồi Capitol.
Ngày 3/1/2021: Các thành viên Hạ viện và các thành viên mới của Thượng viện tuyên thệ nhậm chức vào buổi trưa. Đây là sự khởi đầu chính thức của Đại hội lần thứ 117.
Ngày 6/1/2021: Các thành viên của Hạ viện và Thượng viện đều họp tại phòng của Hạ viện. Chủ tịch Thượng viện (đó là Phó Tổng thống Mike Pence) chủ trì phiên họp và các phiếu Đại cử tri được đọc và đếm theo thứ tự bảng chữ cái bởi hai người được bổ nhiệm – một người từ Hạ viện và một người từ Thượng viện. Sau đó, họ chuyển cho Pence thông báo kết quả và lắng nghe ý kiến phản đối. Có 538 phiếu đại cử tri - một cho mỗi dân biểu và thượng nghị sĩ cộng với 3 cho Washington, DC. Nếu không có ứng cử viên nào đạt 270, thì 435 thành viên của Hạ viện sẽ quyết định cuộc bầu cử. Hạ viện có thời gian đến trưa ngày 20/1 để chọn ra Tổng thống. Nếu Tổng thống không được chọn ra từ 2 ứng viên Tổng thống, cuộc bầu chọn sẽ được mở rộng tới hàng Phó Tổng thống hoặc những người đủ điều kiện kế vị Tổng thống. Nếu cả Tổng thống và Phó Tổng thống đều không đắc cử, người kế vị sẽ là Chủ tịch Hạ viện – Nancy Pelosi.
Ngày 20/1/2021: Tổng thống mới tuyên thệ nhậm chức vào trưa Ngày nhậm chức.