Δύο τύποι δημοψηφίσματος προβλέπονται από το άρθρο 44 του ελληνικού Συντάγματος, όπως αυτό αναθεωρήθηκε με το Ψήφισμα της 27ης Μαΐου 2008 από την Η' Αναθεωρητική Bουλή των Ελλήνων. Ο πρώτος τύπος αφορά «κρίσιμα εθνικά θέματα» με τη σύμφωνη γνώμη της πλειοψηφίας 151 βουλευτών και ο δεύτερος ψηφισμένο νομοσχέδιο (που δεν μπορεί όμως να αφορά δημοσιονομικά θέματα) και προκηρύσσεται με τη σύμφωνη γνώμη 180 βουλευτών.
Για τον πρώτο τύπο δημοψηφίσματος (αυτόν, δηλαδή, που άφησε ανοιχτό ως ενδεχόμενο ο πρωθυπουργός) απαιτείται η συμμετοχή τουλάχιστον του 40% του εκλογικού σώματος για να θεωρηθεί έγκυρο.
Όπως και οι εκλογές, το δημοψήφισμα διεξάγεται Κυριακή από τις 7 το πρωί ως τις 7 το απόγευμα, εντός 30 ημερών από την προκήρυξή του από τη Βουλή. Διενεργείται με άμεση, καθολική και μυστική ψηφοφορία. Ψηφίζουν οι Έλληνες και οι Ελληνίδες που είναι γραμμένοι στους εκλογικούς καταλόγους και την ημέρα διεξαγωγής της ψηφοφορίας βρίσκονται εντός των ορίων της επικράτειας.
Άρ. 44 παρ. 2: «O Πρόεδρος της Δημοκρατίας προκηρύσσει με διάταγμα δημοψήφισμα για κρίσιμα εθνικά θέματα, ύστερα από απόφαση της απόλυτης πλειοψηφίας του όλου αριθμού των βουλευτών, που λαμβάνεται με πρόταση του υπουργικού συμβουλίου. Δημοψήφισμα προκηρύσσεται από τον Πρόεδρο της Δημοκρατίας με διάταγμα και για ψηφισμένα νομοσχέδια που ρυθμίζουν σοβαρό κοινωνικό ζήτημα, εκτός από τα δημοσιονομικά, εφόσον αυτό αποφασιστεί από τα τρία πέμπτα του συνόλου των βουλευτών, ύστερα από πρόταση των δύο πέμπτων του συνόλου και όπως ορίζουν ο Kανονισμός της Bουλής και νόμος για την εφαρμογή της παραγράφου αυτής. Δεν εισάγονται κατά την ίδια περίοδο της Bουλής περισσότερες από δύο προτάσεις δημοψηφίσματος για νομοσχέδιο. Aν νομοσχέδιο υπερψηφιστεί, η προθεσμία του άρθρου 42 παράγραφος 1 αρχίζει από τη διεξαγωγή του δημοψηφίσματος».
Το ελληνικό Σύνταγμα εναποθέτει την πρωτοβουλία προκήρυξης δημοψηφίσματος μόνο στη Βουλή και στην κυβέρνηση και όχι στους πολίτες. Δεν συμβαίνει το ίδιο σε άλλες χώρες.
Στον δημόσιο διάλογο, επί του ερωτήματος ή των ερωτημάτων που τίθενται στην ψηφοφορία, και, εν γένει, στη διενέργεια του δημοψηφίσματος συμμετέχουν πολιτικά κόμματα, ανεξαρτήτως της εκπροσώπησής τους στη Βουλή ή στο Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο, ενώσεις προσώπων, επιστημονικές, επαγγελματικές ή συνδικαλιστικές οργανώσεις και κάθε άλλη οργάνωση της κοινωνίας των πολιτών. Δεν δίνεται όμως κρατική χρηματοδότηση.
Με κριτήριο τη θέση των ψηφοφόρων στο ερώτημα ή στα ερωτήματα που τίθενται στην κρίση τους, τα πολιτικά κόμματα, οι ενώσεις προσώπων, οι επιστημονικές, οι επαγγελματικές ή οι συνδικαλιστικές οργανώσεις και κάθε άλλη οργάνωση της κοινωνίας των πολιτών συμμετέχουν στην αντίστοιχη «Επιτροπή Υποστήριξης».
Τα ΜΜΕ υποχρεούνται να μεταδίδουν μηνύματα σχετικά με το δημοψήφισμα έως και δύο μέρες πριν από τη διεξαγωγή του. Ο χρόνος που διατίθεται κατανέμεται ισομερώς μεταξύ εκείνων που τάσσονται υπέρ ή κατά του ερωτήματος (ή των ερωτημάτων τους).
Το Γενικό Λογιστήριο του Κράτους έχει υπολογίσει το κόστος διεξαγωγής του δημοψηφίσματος σε 110 εκατ. ευρώ.
Δεν έχει διεξαχθεί δημοψήφισμα στη χώρα μας τα τελευταία 41 χρόνια. Το τελευταίο έγινε το 1974 από τον Κών/νο Καραμανλή, μετά τη νίκη του στις πρώτες εκλογές μετά την πτώση της δημοκρατίας και αφορούσε τη μορφή του πολιτεύματος. Το 69,2% ψήφισε υπέρ της αβασίλευτης δημοκρατίας.
Τον προηγούμενο χρόνο η χούντα είχε διεξαγάγει το δικό της δημοψήφισμα για την κατάργηση της μοναρχίας και την εγκαθίδρυση (υποτίθεται) Προεδρικής Κοινοβουλευτικής Δημοκρατίας. «Ναι» ψήφισε το 78,4% του εκλογικού σώματος και «Όχι» το 21,6%.
Άλλο ένα δημοψήφισμα είχε διεξαγάγει η χούντα το 1968 για την επικύρωση του νέου Συντάγματος που είχε εγκριθεί από το υπουργικό της συμβούλιο. Το «Ναι» συγκέντρωσε το 92,10% των έγκυρων ψηφοδελτίων και το «Όχι» 7,89%. Και τα δύο δημοψηφίσματα έχουν χαρακτηριστεί νόθα.
Στην Ελλάδα έχουν διεξαχθεί άλλα 4 δημοψηφίσματα, από το 1920 έως το 1946, και όλα αφορούσαν το πολίτευμα της χώρας. Με το δημοψήφισμα της 22ας Νοεμβρίου 1920 επανήλθε ο βασιλιάς Κωνσταντίνος Α', με αυτό της 13ης Απριλίου 1924 κηρύχθηκε έκπτωτη η μοναρχία, στις 3 Νοεμβρίου 1935 το «σταλινικό» 97,88% ψήφισε υπέρ της παλινόρθωσης της μοναρχίας και την 1η Σεπτεμβρίου 1946 αποφασίστηκε η επάνοδος του βασιλιά Γεωργίου Β' που είχε εγκαταλείψει τη χώρα από την Κατοχή.
Παραδοσιακά, η χώρα με τα περισσότερα δημοψηφίσματα είναι η Ελβετία. Κάθε χρόνο διεξάγονται περίπου 2-3 δημοψηφίσματα σε κεντρικό επίπεδο και αρκετά περισσότερα σε τοπικό επίπεδο. Από το 1945 ως τα μέσα της δεκαετίας του 1990 είχαν διενεργηθεί 275 δημοψηφίσματα και ήδη έχουν ξεπεράσει τα 300.
Δημοψηφίσματα, επίσης, διενεργούνται συχνά στη Δανία, στην Ιρλανδία και λιγότερο στη Σουηδία, στη Φιλανδία και στη Νορβηγία. Εκτός Ευρώπης, χώρες με πλούσια ιστορία δημοψηφισμάτων είναι η Αυστραλία, η Νέα Ζηλανδία και οι Φιλιππίνες.
Στις ΗΠΑ η διενέργεια δημοψηφίσματος προβλέπεται από τα Συντάγματα κάποιων εκ των Πολιτειών, όπως η Καλιφόρνια, το Όρεγκον, η Βόρεια Ντακότα, η Ουάσιγκτον, το Κολοράντο, η Αριζόνα, η Μοντάνα, το Μίτσιγκαν, το Άρκανσο και η Οκλαχόμα, όπου διενεργείται σημαντικός αριθμός δημοψηφισμάτων.
Το πρώτο δημοψήφισμα στη σύγχρονη μορφή του έγινε στη Μασαχουσέτη των ΗΠΑ το 1778. Ο λαός κλήθηκε να επικυρώσει το σχέδιο Συντάγματος της συγκεκριμένης Πολιτείας.
Η πρώτη φορά που εφαρμόστηκε στην Ευρώπη ήταν το 1802 στην Ελβετία, για την επικύρωση του Συντάγματος της νεοσύστατης Ελβετικής Δημοκρατίας.
Ένα από τα σημαντικότερα δημοψηφίσματα των τελευταίων ετών ήταν αυτό που διεξήχθη τον Απρίλιο του 2004 στην Κύπρο και αφορούσε το Σχέδιο Ανάν. Η ελληνοκυπριακή πλευρά απέρριψε το σχέδιο με το βροντερό 75,83%.
Στην ιστορία επίσης έχει περάσει η άρνηση των Γάλλων να υιοθετήσουν το «ευρω-Σύνταγμα» τον Μάιο του 2005.
Το 2003 οι Σουηδοί είχαν ερωτηθεί αν επιθυμούσαν την είσοδο της χώρας στην ευρωζώνη, με το 55,9% των πολιτών να απαντά «όχι».
Το 1995 οι Ιρλανδοί, με την ισχνή πλειοψηφία του 50,3%, αποφάσισαν να νομιμοποιήσουν το διαζύγιο.