La recherche suit une démarche qui va du texte vers l'image et repose sur le repérage d'occurrences lexicales sélectionnées dans le corpus étudié, qui ont été classées en six grands types de catégories : Personnes, Lieux/Édifices, Œuvres, Objets, Événements, Monde vivant.
Ont été dégagées les unités lexicales renvoyant à des référents illustrables, qu'ils aient une existence dans la réalité ou dans la fiction, qu'ils relèvent du mythe, du type ou du stéréotype. L'occurrence, noyau central du processus, est étudiée dans le contexte de l'œuvre où elle prend sens et forme. L'unité d'étude peut être un mot ou une séquence faisant image pour le lecteur.
Chaque vocable sélectionné est l’occasion de lancer une recherche systématique des autres occurrences dans l'ensemble de l'œuvre de Flaubert. Cette approche permet de mettre en corrélation les contextes, d'établir des liens de chronologie, de révéler les variations autour d’un même thème.
La fiche de texte comprend une mise en contexte de l'occurrence dans l'œuvre, avec une datation de l'écriture, et le cas échéant, des extraits des brouillons. Elle précise ensuite les caractéristiques du référent, ses données historiques, ainsi que, lorsque cela s'avère nécessaire, les variations de graphie et de dénomination (par exemple pour les titres d'œuvres d'art ou les noms de lieux) entre celle de Flaubert, ou de l'époque et l'usage aujourd'hui.
Une même fiche de texte peut être reliée à plusieurs images, réparties, selon leur pertinence, en images principales, images annexes et images liées à la genèse (n'apparaissant pas dans le texte définitif). Ces caractéristiques sont précisées dans les fiches des images, ainsi que leur qualité possible d'image source.
L'iconothèque fait appel à l'imagerie contemporaine de Flaubert – à ce qu'il a vu, ce qu'il a lu, ce qu'il a rêvé – aux images qui constituent les musées imaginaires de Flaubert, mais aussi, plus largement, aux images disponibles en son temps, dont il n'a pas eu forcément connaissance, mais qui sont en relation forte avec le texte qu'il a construit. Elle s'étend aussi aux illustrations des livres de Flaubert, et aux images qu'ont engendrées ses œuvres.