Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) steuert die Probewarnung zentral über ein Warnsystem. Von dort aus werden Signale an Rundfunksender, Warn-Apps, Stadtinformationstafeln sowie an die Mobilfunknetze gesendet. Gleichzeitig werden auf Landes-, Kreis- und kommunaler Ebene lokale Warnkanäle wie Lautsprecherwagen oder Sirenen aktiviert. Dies dauert in der Regel jedoch etwas länger als die Weitergabe über digitale Systeme. Es ist daher möglich, dass die Sirenen mancherorts erst kurz nach der Warnung per Handy zu hören sind.

Den Kommunen ist es freigestellt, ob sie am Warntag teilnehmen. Angesichts einer hohen Zahl von Nachfragen rechnet das BBK diesmal jedoch mit einer hohen Beteiligung. Allerdings verfügen nicht alle Kommunen über funktionierende Anlagen. Nach dem Ende des Kalten Krieges wurden vielerorts Sirenen abgebaut. Seit der Flutkatastrophe im Ahrtal im Jahr 2021 und vor dem Hintergrund des Kriegs in der Ukraine hat jedoch ein Umdenken stattgefunden. Zudem stehen auch wieder Bundesmittel für den Ausbau zur Verfügung. Der aktuelle Haushaltsentwurf sieht für das Jahr 2025 eine Förderung in Höhe von acht Millionen Euro vor.

Die verwendeten Sirenensignale sind bundesweit einheitlich. Ein an- und abschwellender Heulton bedeutet Warnung. Ein heulender Dauerton signalisiert das Ende des Probealarms beziehungsweise im Ernstfall, dass die Gefahr vorüber ist. Dem BBK sind aktuell rund 40.000 Sirenenstandorte bekannt.

Erhält der Mobilfunkdienst eine Warnung, wird die Information an alle eingeschalteten Handys in den Funkzellen weitergegeben, auch an Geräte von Touristen mit ausländischen SIM-Karten. Allerdings senden die Mobilfunkgeräte bisher noch keine Entwarnung. Das soll sich ab dem Warntag im kommenden Jahr ändern.

Erstmals wird die Warnung auch via DAB+-Digitalradios getestet. Geräte, die den sogenannten "Automatic Safety Alert" (ASA) empfangen können, springen auch dann an, wenn sie im Standby-Modus sind. Ein entscheidender Vorteil dieses neuen Warnkanals: er funktionert auch dann, wenn die Mobilfunknetze und das Internet ausfallen sollten.

Da das BBK hinterher herausfinden will, wie hoch der Anteil der Menschen ist, die auf dem einen oder anderen Kanal eine Warnung bekommen haben, gibt es die Möglichkeit, an einer entsprechenden Online-Umfrage teilzunehmen. Nach Angaben der Bonner Behörde, die dem Bundesinnenministerium untersteht, wurden beim Warntag 2024 rund 97 Prozent der Bevölkerung über mindestens einen Warnkanal erreicht.

Der erste Warntag 2020 war noch von technischen Pannen überschattet, seit 2022 laufen die Tests erfolgreicher. In den Kommunen wurden in den vergangenen Jahren vielerorts Sirenen aufgebaut oder modernisiert.