On doit premièrement faire correspondre chaque lettre de la clé avec les lettres du message à chiffrer. Si le message est plus long que la clé, on répète cette dernière.
| Clé: | BONJOURBONJOUR |
| Texte non-chiffré: | vigenereestbon |
| Texte chiffré: | WWTNBYIFSFCPIE |
On prend premièrement la colonne représentant la lettre du texte non-chiffré et on la fait correspondre avec la rangée représentant la lettre de la clé; la lettre à l'intersection est la lettre chiffrée.
Pour déchiffrer un message chiffré avec une clé connue, il suffit de faire l'opération inverse: on aligne la clé et le texte chiffré et on retrouve la rangée correspondant à la lettre de la clé, puis on recherche sur cette rangée la lettre du texte chiffré. La lettre de la colonne correspondante est la lettre du texte non-chiffré.
On pourrait alors penser qu'il serait impossible de déchiffrer un tel message sans avoir la clé car un lettre peut être virtuellement toutes les lettres dans un tel chiffre. Il doit dont n'y avoir aucune configuration qui se répète... vrai? Enfin il est possible de trouver certaines « séquences » de lettres qui se répètent dans un message chiffré en utilisant le chiffre de Vigenère.
Supposons qu'un texte assez long portant sur l'éducation post-secondaire comporte plusieurs fois le mot « cégep » et que le texte passe ensuite par le chiffre de Vigenère avec la clé « ROGER ». Il est possible que « cégep » soit chiffré différemment à chaque fois car le « c » de « cégep » ne s'alignera pas toujours avec le « R » de « ROGER ». Toutefois, il est concevable que quelquefois « cégep » et « ROGER » arrivent à la même position. « Cégep » sera chiffré de la même manière à chaque fois que cela se produira. Vigenère n'est peut-être pas aussi sûr que nous aurions pu le croire...
Au dix-neuvième siècle, un officier prussien à la retraite, Friedrich Wilhelm Kasiski, vint à une conclusion utilisant cette faille: il constata que si une série de lettres revient plusieurs fois dans un message chiffré selon un chiffre de substitution polyalphabétique, il est possible que la distance entre les occurences soit un multiple de la longueur de la clé. Bien que nous n'entrerons pas dans la cryptanalyse du chiffre de Vigenère, la longueur de la clé est un atout considérable pour le cryptanalyste voulant déchiffrer un tel message.