Le juge des référés est saisi par voie d’assignation. Il instruit l’affaire de manière contradictoire lors d’une audience publique et rend une décision sous forme d’ordonnance. La valeur de cette ordonnance n’est que provisoire et n’est pas dotée au fond de l’autorité de la chose jugée. Cela signifie que la décision du juge des référés ne s’impose pas aux juges du fond. L’ordonnance de référé ne tranche donc pas l’entier litige. Elle est cependant exécutoire à titre provisoire. 

Le recours au juge des référés, qui n’est qu’un juge du provisoire et de l’urgence, n’est possible que dans un nombre limité de cas :

• dans les cas d’urgence, le juge peut prononcer toutes les mesures qui ne se heurtent à aucune contestation sérieuse ou que justifie l’existence du litige en question. On dit à cette occasion que le juge des référés est le juge de l’évidence, de l’incontestable ;
• le juge des référés peut également prescrire les mesures conservatoires ou de remise en état qui s’imposent pour prévenir un dommage ou pour faire cesser un trouble manifestement illicite (il peut par exemple suspendre la diffusion d’une publication portant manifestement atteinte à la vie privée d’un individu) ;
• le juge des référés est compétent pour accorder une provision sur une créance qui n’est pas sérieusement contestable ;
• enfin, lorsqu'il existe un motif légitime de conserver ou d’établir avant tout procès la preuve de certains faits dont pourrait dépendre la solution d’un litige, le juge peut ordonner des mesures d’instruction, par exemple une expertise.

Le recours au juge des référés est aussi possible devant le juge administratif, notamment depuis la loi du 30 juin 2000 qui a institué le référé-suspension et le référé-liberté.