Le principe de fonctionnement d'une workstation est d'ailleurs très simple.
On trouve tout d'abord au cœur de ces appareils un générateur audio de première qualité offrant une palette riche en possibilités sonores. Le musicien y trouvera généralement son bonheur quels que soient ses goûts, de la musique électronique jusqu'à la musique traditionnelle. Il accédera ainsi à des sonorités de cordes, de piano, d'orgue, ainsi qu'à des basses, des batteries et des percussions, à des sons issus de synthétiseurs analogiques, des effets spéciaux, des cuivres, etc. Tout ceci pourra varier bien entendu d'un fabricant ou d'un modèle à l'autre. En ce qui concerne le KORG M1 par exemple, ses sonorités sont encore aujourd'hui très prisées, au point de les retrouver notamment dans les productions EDM et house actuelles.
Mais revenons aux aspects techniques.
La génération sonore dans les workstations repose à de rares exceptions près principalement sur du matériau sonore traité en PCM (Pulse Code Modulation), une méthode spécifique de sampling qui s'est finalement imposée au cours de toutes ces années. Les appareils utilisant cette technologie sont appelés des « romplers », car les samples PCM bouclés sont stockés en ROM (Read Only Memory) et ne peuvent être ni supprimés ni remplacés.
Au-delà de la simple génération d'un son, l'intérêt d'une workstation résidera dans sa capacité à modifier celui-ci via les paramètres de design sonore qu'elle offrira, ainsi que dans la qualité de ses multi-samples. Lors du multi-sampling, on effectue plusieurs enregistrements d'un instrument à des hauteurs tonales différentes et on les répartit ensuite sur le clavier de la workstation pour obtenir un jeu plus réaliste.
En ce qui concerne le design sonore, tous les modèles de workstations ne proposent pas forcément exactement les mêmes paramètres, mais on retrouve généralement différents filtres résonnants multimodes, des enveloppes ADSR (Attack, Decay, Sustain, Release) pour l'amplification ainsi que pour le filtre et le pitch. Ceux-ci peuvent être en outre modulés par des LFOs (Low Frequency Oscillators), souvent synchronisables au tempo. Et pour les musiciens qui souhaitent enrichir leur son de manière encore plus significative, la plupart des workstations proposent une section d'effets composée d'un ou plusieurs processeurs offrant de nombreux algorithmes.
Enfin, les workstations actuelles intègrent un module d'édition de drums dédié, idéal pour répartir tous les types de percussions directement sur le clavier et programmer efficacement les parties de batterie.