En los sistemas federales, la autoridad política se divide entre dos conjuntos de gobiernos autónomos, uno nacional y otro subnacional, que actúan directamente sobre el pueblo. Por lo general, se establece una división constitucional del poder entre el gobierno nacional, que ejerce la autoridad sobre todo el territorio nacional, y los gobiernos provinciales que ejercen una autoridad independiente dentro de sus propios territorios. De los ocho países más grandes del mundo por superficie, siete -Rusia, Canadá, Estados Unidos, Brasil, Australia, India y Argentina- están organizados sobre una base federal. (China, el tercero más grande, es un estado unitario). Entre los países federales también se encuentran Alemania, Austria, Bélgica, Emiratos Árabes Unidos, Etiopía, Malasia, México, Nigeria, Pakistán, Suiza y Venezuela, entre otros.
Las estructuras gubernamentales y los procesos políticos que se encuentran en estos sistemas federales muestran una gran variedad. Se puede distinguir, en primer lugar, una serie de sistemas en los que los acuerdos federales reflejan divisiones culturales bastante claras. Un caso clásico de este tipo es el de Suiza, donde la población habla cuatro idiomas diferentes -alemán, francés, italiano y romanche- y el sistema federal une 26 entidades histórica y culturalmente diferentes, conocidas como cantones y demicantones. La Constitución suiza de 1848, modificada en 1874, convirtió en el moderno Estado federal una confederación formada originalmente en el siglo XIII por los tres cantones forestales de Uri, Schwyz y Unterwalden. Los principales organismos del gobierno federal son un poder legislativo bicameral, compuesto por un Consejo Nacional que representa directamente al pueblo y un Consejo de los Estados que representa a los miembros constituyentes como entidades; un poder ejecutivo (Bundesrat) elegido por las dos cámaras del poder legislativo en sesión conjunta; y un tribunal supremo que dicta las decisiones sobre los asuntos que afectan a las relaciones cantonales y federales.
Las disposiciones de la Federación Rusa, aunque de un tipo marcadamente diferente, también reflejan la diversidad cultural y lingüística del país. Dependiendo de su tamaño y de los territorios que hayan ocupado históricamente, las minorías étnicas pueden tener su propia república, región o distrito autónomo. Estas divisiones proporcionan diversos grados de autonomía a la hora de establecer políticas locales y sirven de base para la preservación de las culturas de las minorías. Algunas de estas zonas se integraron en el Imperio ruso hace siglos, tras arrebatar las tierras a los mongoles de la Horda de Oro, y otras resistieron la ocupación incluso a finales del siglo XIX. No es raro que los rusos constituyan una pluralidad de la población en estas zonas. El gobierno nacional está formado por el poder ejecutivo, encabezado por el presidente elegido a nivel nacional; el parlamento; y un poder judicial que resuelve los asuntos constitucionales.
En otros sistemas, los acuerdos federales se encuentran junto con una gran medida de homogeneidad cultural. La Constitución de los Estados Unidos delega en el gobierno federal ciertas actividades que conciernen a todo el pueblo, como la conducción de las relaciones exteriores y la guerra y la regulación del comercio interestatal y el comercio exterior; otras funciones se comparten entre el gobierno federal y los estados; y el resto se reserva a los estados. Aunque estos arreglos requieren dos cuerpos separados de funcionarios políticos, dos sistemas judiciales y dos sistemas de impuestos, también permiten una amplia interacción entre el gobierno federal y los estados. Así, la elección del Congreso y del presidente, el proceso de modificación de la Constitución, la recaudación de impuestos y otras innumerables funciones requieren la cooperación entre los dos niveles de gobierno y los llevan a una relación estrechamente interrelacionada.