Google Pay fungerer med debetkort og kredittkort utgitt av deltakende banker. For å godkjenne en betaling kreves tofaktorautentisering med fingeravtrykk (på Android-enheter som støtter dette) eller enhetens sikkerhetskode. Google Pay deler ikke brukerens ekte kortinformasjon. I stedet genereres virtuelle numre som representerer betalingskortene. Ifølge Google blir alt av betalingsinformasjon kryptert og sikret.