Sin dagli inizi di Internet, i motori di ricerca hanno sviluppato principi diversi per l'indicizzazione delle pagine web e ancora oggi praticamente la presenza in un documento dell'espressione usata per la ricerca è uno dei fattori principali delle tecniche di indicizzazione di qualsiasi motore di ricerca. La presenza dell'espressione usata per la ricerca è poi confrontata con la lunghezza del documento (posizionamento per densità della parola chiave) o valutata in base all'enfasi che le viene data nel documento dai codici HTML.

Al fine di ottenere risultati di ricerca migliori, ma soprattutto per proteggere i motori di ricerca da pagine doorway venne sviluppato il principio della popolarità dei link. Le pagine doorway sono pagine web generate automaticamente in base a criteri di indicizzazione specifici basati sull'analisi di contenuto, sono prive di contenuto e la loro funzione è di rimandare a un'altra pagina facendole ottenere un buon posizionamento. In base al principio della popolarità, è il numero dei link in entrata (inbound links) verso un certo documento a misurarne l'importanza. Così, una pagina è solitamente importante, se ci sono tante pagine ad essa collegate. Il principio della popolarità spesso impedisce il raggiungimento di un buon posizionamento per quelle pagine create appositamente per ingannare i motori di ricerca, ma che non hanno nessuna importanza nella rete. È comunque possibile che gli webmaster riescano ad eludere il principio creando in quantità collegamenti verso un certo documento da pagine doorway appartenenti a documenti altrettanto irrilevanti.

Contrariamente al principio della popolarità, il PageRank non si basa semplicemente sul numero totale dei link in entrata. Anche se il concetto di base del PageRank è che un documento è considerato tanto più importante quanti più documenti gli si collegano, i link in entrata non contano tutti nella stessa misura. Innanzittutto, un documento ottiene un buon posizionamento dal PageRank se anche i documenti che gli si collegano hanno un buon posizionamento.

In base al principio del PageRank, il posizionamento di un documento è determinato dal posizionamento dei documenti ad esso collegati e il posizionamento di questi documenti è a sua volta determinato dal posizionamento dei documenti a loro collegati. Il PageRank di un documento è pertanto sempre determinato dal PageRank di altri documenti. Dato che il posizionamento dei documenti influenza il posizionamento degli altri, il PageRank è in fin dei conti basato sulla struttura dei collegamenti dell'intera rete. Nonostante questo concetto sembri molto ampio e complesso, Page e Brin riuscirono a metterlo in pratica utilizzando un algoritmo relativamente semplice.