Biserica Catolică a modificat, de-a lungul celor două mii de ani de istorie, în repetate rânduri modalităţile de desemnare a unui Papă, înainte de a ajunge la soluţia actuală de alegere în conclav, în timp ce Evanghelia nu precizează modalitatea în care trebuie desemnat succesorul Sfântului Petru. Intervenţia suveranilor sau a marilor familii, chiar prin forţă armată, în alegerea Papei l-a determinat pe Nicolae al II-lea să reacţioneze, publicând in 1060 bula papală In Nomine Domini. Textul a definitivat procedura de alegere a papei, care nu se va mai face de către laici, ci exclusiv de cardinali.

 La 21 noiembrie 1970, Paul al VI-lea a definitivat caracteristicile actuale ale colegiului electoral: vârsta maximă a unui cardinal care poate participa la alegeri este de 80 de ani, iar numărul maxim de cardinali electori este de 120. Ioan Paul al II-lea a confirmat aceste proceduri în februarie 1996 prin constituţia apostolică "Universi Domini Gregis" (Întreaga turmă a Domnului)"
   
În ultimii ani, internaţionalizarea tot mai accentuată a colegiului cardinalilor a făcut din ce în ce mai aleatorie orice previziune asupra alegerii următorului papă. Alegerea papei trebuie să se desfăşoare în afara oricărei presiuni exterioare, conclavul (cum clave - sub cheie) este izolat de exterior. Un sistem care a fost instituit in 1271, dupa ce cardinalii nu au reusit, la Viterbe (Italia), să ajungă la un acord privind gasirea unui succesor pentru Clement al IV-lea. Prin urmare, ei au fost închişi de către creştini şi supuşi unui regim strict cu pâine şi apă, pentru a-i determina să aleagă mai repede următorul Papă.   
Alesul, Grigorie al X-lea, a făcut din aceasta o regulă, exceptând regimul de pâine şi apă. 
   
În prezent, au fost realizate amenajări speciale la Vatican, în scopul de a asigura izolarea "marilor electori", dar şi pentru a permite traiul în condiţii de minim confort în timpul conclavului, în condiţiile în care numeroşi membri sunt în vârstă. Cardinalii intră în conclav la cel puţin 15 zile şi maxim 20 de la decesul sau retragerea Papei. Ei trec în cortegiu din Capela Paulină în Capela Sixtină. Apoi porţile se incuie, cheile sunt scoase din lacas, iar izolarea este verificată de cardinalul şambelan la interior şi de prefectul Casei Pontificale la exterior.
   
Cardinalii nu au voie să voteze pentru ei înşişi şi trebuie să depună pe rând un jurământ de respectare a votului secret şi de acceptare a rezultatului. Ei jură că acela dintre ei care va fi ales nu va renunţa niciodată să revendice drepturile depline ale pontifului roman. Procesul de votare se desfăşoară în Capela Sixtină, cu două scrutine dimineaţa şi două seara. Buletinele de vot sunt apoi arse. Cardinalul care obţine două treimi din voturi este ales. În cazul unui impas, există şi posibilitatea votului cu majoritate absolută.
   
După ce este obţinut rezultatul, decanul Colegiului Cardinalilor îl întreabă pe câştigător dacă acceptă alegerea. În cazul în care o face, acesta devine Papă, iar competenţele sale se extind imediat asupra lumii catolice din întreaga lume. În timpul desfăşurării scrutinului, o sobă din capela sixtină informează mulţimea adunată în Piaţa Sfântul Petru în legătură cu rezultatul votului. Dacă fumul este negru, Suveranul Pontif nu a fost ales. Dacă este alb, înseamnă că a fost ales un nou Papă.