一个压缩数据集由一个 header （头部）和一系列 meta-block（元块）组成。 每个 meta-block 可以解压缩为 0 到16,777,216（16 MiB）的字节序列。 最终的源数据是来自每个 meta-block 的解压序列的串联。
header 包含压缩过程中使用的滑动窗口（sliding window）的大小。 解压器必须保留那些未压缩的数据量至少在流中的当前位置之前，以便解压后面的内容。 滑动窗口的大小是 2 的 n 次幂减去16，其中 n 在 10 到 24 的范围内。所以滑动窗口的大小范围可能在 1 Kib 减 16B 到 16 Mib 减 16B 之间。
每个 meta-block 通过 LZ77 算法（Lempel-Ziv 1977，[LZ77]）和霍夫曼编码的组合来压缩。 霍夫曼编码的结果在这里被称为 “前缀码”。 每个 meta-block 的前缀码与之前和之后的无关；LZ77 算法可能会复用前一个 meta-block 中出现过的字符串的引用，这取决于之前的未压缩字节的滑动窗口大小。 此外，在 brotli 格式中，字符串引用可能会替代静态字典条目的引用。
每个 meta-block 由两部分组成：meta-block 的 header（描述压缩数据的表述）和被压缩的数据。 其中被压缩数据由一系列命令（command）组成。 每个命令有两个部分：（在滑动窗口中尚未检测可复用字符串的）字面的字节序列部分和指向复用字符串的指针部分，指针部分可以表述为 <长度, 后向距离> 的对。 命令中的字面字节序列长度可以为零。 可以复用的字符串最小长度为 2，但 meta-block 中的最后一个命令只允许有字面序列，且没有复用字符串的指针。
压缩数据中的每个命令都使用三类前缀代码表示：
- 一组前缀码用于表示字面序列长度（也称为字面插入长度）和后向复制长度。 也就是说，单个码代表两种长度：一种是字面序列，一种是反向复制。
- 一组前缀码用于表示字面序列。
- 一组前缀码用于表示距离。
每一个 meta-block 的前缀码描述紧凑的出现在每个 meta-block 压缩数据之前的 header 中。 插入-复制长度和距离的前缀码会跟随在额外的 bits 中，其值累加到由代码计算的基本值上。 额外的 bits 的编号由代码决定。
那么，一个 meta-block 命令可以看做一系列前缀码：
Insert-and-copy length, literal, literal, ..., literal, distance
其中，插入-复制长度（Insert-and-copy）定义了插入的长度和复制的长度。 插入的长度决定了紧接着的字面序列（literal）长度。 距离（distance）定义了要往回走多远可以找到复用的起始地址，复制长度决定要复制的字节数。按照这个格式产生未压缩的数据是这样的字节序列：
literal, literal, ..., literal, copy, copy, ..., copy
其中字面字节长度和复制字节长度由插入-复制长度前缀码确定。 （取自静态字典条目的复制字节的长度可以与复制长度不同。）
如果 meta-block 未压缩的总长度已经满了（到了 meta-block 长度的上限），则 meta-block 中的最后一个命令可以以最后的字面序列为结尾。 在这种情况下，最后一个命令中没有距离，并且复制长度会被忽略。
每个种类（category）可以有多个前缀码，其中种类中下一个元素所使用的前缀码，取决于先于那个元素之前的压缩流的上下文。 其中上下文是由三个当前 block 类型组成，不过每个种类只有一个类型。 block 类型的范围是 0..255 。 对于每个种类，都有一个计数，统计该种类维持了多少个使用当前 block 类型进行解码的元素。 一旦该计数被消耗，再处理该类别的下一个元素之前，一个新的 block 类型和 block 计数会从马上从流中读取出来，并使用这个新的 block 类型。
插入-复制 block 类型直接确定在下一个插入-复制长度中使用哪个前缀码。 对于字面序列和距离元素，相应的块类型用于与其他上下文信息结合，以确定下一个元素用哪个前缀码。
考虑如下的例子：
(IaC0, L0, L1, L2, D0)(IaC1, D1)(IaC2, L3, L4, D2)(IaC3, L5, D3)
注：IaC -> insert-and-copy, L -> Literal, D -> distance
这里的 meta-block 有四个命令，为了清楚起见先括号括了起来，其中的三个种类的符号中的每一个都可以使用不同的 block 类型来解释。 那么，我们将他们按其自身的序列分开类展示 block 类型分配到这些元素的示例。 下面每个方括号组都是一个使用相同类型的 block：
[IaC0, IaC1][IaC2, IaC3] <-- insert-and-copy: block 类型 0 and 1
[L0, L1][L2, L3, L4][L5] <-- literals: block 类型 0, 1, and 0
[D0][D1, D2, D3] <-- distances: block 类型 0 and 1
每个 block 种类中后续的 block 必须具有不同的类型，但我们可以看到 block 类型可以稍后在 meta-block 中复用。 block 类型的编号从 0 到 255，同时每个 block 种类的第一个 block 是类型 0。meta-block 的 block 结构由每个 block 种类的 block-switch 命令序列表示 ，其中 block-swtich 命令是一对 <block 类型, block 计数>。 对于每个 block 种类，其 block-switch 命令位于压缩数据中，在每个新的 block 之前，这里新的 block 则使用一个前缀码表示类型、一个单独的前缀码表示计数。 对于上面的例子，meta-block 的物理布局是：
IaC0 L0 L1 LBlockSwitch(1, 3) L2 D0 IaC1 DBlockSwitch(1, 3) D1
IaCBlockSwitch(1, 2) IaC2 L3 L4 D2 IaC3 LBlockSwitch(0, 1) L5 D3
其中 xBlockSwitch(t, n) 切换到 block 类型 t，并计数 n 个元素。 在本例中，请注意 DBlockSwitch(1, 3) 紧接在下一个所需距离 D1 之前。 它没有跟在上一个 block 的最后一个距离 (D0) 之后。每当需要一个种类的元素，并且该种类的 block 计数已经达到零，那么在读取下一个元素之前，将从流中读取新的 block 类型和计数。
每个类别的第一个 block 的 block-switch 命令不是 meta-block 压缩数据的一部分。 相反，第一个 block 类型被定义为 0，并且每个种类的第一个 block 计数被编码在 meta-block 的 header 中。 block 的类型和计数，在这 3 个种类上共有 6 个前缀码，被紧凑格式的定义在 meta-block header 中。
每个种类的值（插入-复制长度、字面序列和距离）都可以使用 meta-block 的 header 中出现过的，同一种类的前缀码集合中的任何一个前缀码进行编码。 所使用的特定前缀码可以取决于两个因素：值出现的 block 的类型和值的上下文 (the block type of the block the value appears in and the context of the value)。 在字面序列的类型下，上下文是未压缩数据中的前两个字节；而在距离的类型下，上下文是来自相同命令的复制长度。 对于插入-复制长度，不使用上下文，前缀码仅依赖于 block 类型。 在字面序列和距离的情况下，上下文被映射到范围在 0..63 的上下文 ID 和范围在 0..3 的距离中。 每个 block 类型和上下文ID的前缀码索引的矩阵都被称为上下文映射，并以紧凑的形式被编码在 meta-block header 中。
例如，block 类型（1）决定了用于解码 L2 的前缀码 ，以及由 L0 和 L1 解码的两个未压缩字节决定了字面序列上下文 ID。 类似地，block 类型（0）决定了用于解码 D0 的前缀码，从 IaC0 解码的复制长度决定了距离上下文 ID。而 用于解码 IaC3 的前缀码仅取决于block 类型（1）。
除了上面列出的部分（插入-复制长度、字面序列、距离、block 类型、block 计数和上下文映射的前缀码）之外，meta-block header 还包含未压缩字节数，编码在 meta-block 中，以及用来表示匹配距离的两个附加参数：后缀 bits 的数量和直接距离代码（direct distance codes）的数量。
一个压缩后的 meta-block 可以在 header 中被标记为最后的 meta-block，这样就可以终止压缩流。
此外，meta-block 也可以将未压缩的数据直接以字节序列的形式存储在字节边界上，而不需要编码或匹配字符串。 在这种情况下， meta-block header 信息仅包含未压缩字节的数量以及 meta-block 未压缩的标记。 未压缩的 meta-block 不能是最后一个 meta-block。
meta-block 也可以是空的，不产生任何未压缩的数据。 一个空的 meta-block 可能包含以字节边界开始的字节的 meta 数据信息，该内容即不是滑动窗口的一部分也不是未压缩数据的一部分。 因此，这些 meta 数据字节不能用在随后的 meta-block 中创建匹配的字符串，也不能用作字面序列的上下文字节。