Typowe zastosowanie AFL wymaga od użytkownika podania przykładowej komendy, która go uruchamia, oraz przynajmniej jednego przykładowego pliku wejściowego. W przypadku odtwarzacza muzycznego, American Fuzzy Lop może operować na krótkim pliku dźwiękowym. Następnie, fuzzer próbuje uruchomić wskazaną komendę i jeśli mu się powiedzie, próbuje na jego podstawie stworzyć najmniejszy plik wejściowy, który prowadzi do tego samego zachowania.
Po tym początkowym etapie, AFL zaczyna proces fuzzingu poprzez modyfikacje pliku wejściowego. Jeśli dojdzie do awarii programu lub jego zawieszenia, może to oznaczać odkrycie nowego błędu – może to być błąd bezpieczeństwa. W takim przypadku, zmodyfikowany plik wejściowy jest zapisywany w celu późniejszej weryfikacji.
W celu osiągnięcia maksymalnej wydajności, American Fuzzy Lop oczekuje, że testowany program został poddany kompilacji przy pomocy programu narzędziowego, który dodaje do kodu źródłowego funkcje, które śledzą przepływ sterowania. Pozwala to fuzzerowi na wykrycie zmian w zachowaniu aplikacji w reakcji na modyfikacje danych wejściowych. W przypadku gdy jest to niemożliwe, AFL pozwala także na testy czarnej skrzynki.
Funkcjonalność