Proces wdrażania normy ISO 9001 można podzielić na dwie podstawowe fazy: przygotowawczą oraz wdrożeniową. W każdej z tych faz odbywa się po kilka etapów prac.
Faza przygotowawcza rozpoczyna się od przeprowadzenia dogłębnej analizy wstępnej dotyczącej funkcjonowania przedsiębiorstwa, na razie bez związku z ISO 9001. Dopiero po przeprowadzeniu analizy wstępnej odbywa się tzw. audit zerowy, którego najważniejszą rolą jest ocena funkcjonowania firmy w kontekście wymagań stawianych przez ISO 9001, a także określenie tych obszarów, które w największym stopniu wymagają udoskonalenia.
Faza wdrożeniowa jest zdecydowanie dłuższa i bardziej skomplikowana. Na początek ustala się plan wdrożenia. Następnie następuje szereg szkoleń, które obejmują kierownictwo, pracowników, jak i kandydatów na auditorów wewnętrznych. Podczas szkoleń wszyscy pracownicy są m.in. zapoznawani z korzyściami, które wynikają z wdrożenia normy.
Następnie następuje stworzenie dokumentacji systemowej, które może trwać nawet kilka miesięcy. Podczas tego etapu opracowuje się kluczowe dokumenty, takie jak księgę jakości czy procedury wdrożeniowe, a także określa zasady funkcjonowania wdrażanego systemu w tych obszarach przedsiębiorstwa, które w szczególnym stopniu objęte są procesami normalizacyjnymi. Dopiero, gdy dokumentacja jest kompletna, następuje jej wdrożenie. Bywa, że podczas wdrażania ISO 9001 przeprowadzane są krótkie szkolenia związane z opracowaną dokumentacją.
Po zakończeniu powyższych prac przeprowadza się audity wewnętrzne, których celem jest określenie, w jakim stopniu założenia z dokumentów pokrywają się ze stanem faktycznym organizacji po wdrożeniu normy. Innym celem auditów jest wskazanie stopnia skuteczności wdrożonego rozwiązania, czyli innymi słowy ustalenie, czy przeprowadzone prace wdrożeniowe sprawią, że organizacja osiągnie cele założone w sporządzonej wcześniej dokumentacji. Ponadto audity powinny wskazać ewentualne rozwiązanie w sytuacji, gdy stan rzeczywisty jest odległy od założonego.
Następnie następuje przegląd zarządzania, podczas którego kierownictwo nakreśla kierunki, w jakich powinien się rozwijać zaimplementowany system zarządzania jakością. Podczas przeglądu kierownictwo jest również przygotowywane do stawienia czoła auditowi certyfikującemu.
Jeżeli wszystko jest w porządku, wówczas niezależna jednostka certyfikująca dokonuje auditu, po którym organizacja otrzymuje stosowny certyfikat ISO 9001.