ESPHome fungiert als Zwischenschicht zwischen der Hardware (ESP32/ESP8266) und der Smart-Home-Zentrale (z.B. Home Assistant). Das Kernkonzept ist die deklarative Konfiguration: Der Benutzer beschreibt in einer leicht lesbaren YAML-Datei die angeschlossenen Sensoren, Relais und die gewünschte Logik. ESPHome generiert dann den notwendigen C++-Code, kompiliert die Firmware und flasht sie auf den Chip. Dies vereinfacht die Erstellung komplexer Geräte wie Wetterstationen, Lichtsteuerungen oder Smarte Steckdosen erheblich. Die Kommunikation mit der Smart-Home-Zentrale erfolgt meist über das effiziente MQTT-Protokoll oder nativ über API-Anbindungen (insbesondere zu Home Assistant). Die Plattform bietet auch eine Web-Oberfläche zur einfachen Verwaltung, Konfiguration und drahtlosen (OTA - Over-The-Air) Aktualisierung der Geräte.