Выработка ключевых элементов.
Размер ключа в шифре Rijndael равен 128, 192 или 256 бит. Размер ключевого элемента, используемого на раунде, совпадает с размером блока и также равен 128, 192 или 256 бит независимо от размера ключа. Число раундов шифрования находится в пределах от 10 до 14. Массив ключевых элементов вырабатывается из ключа шифрования с использованием описанной ниже процедуры "развертывания" ключа.
Как и блок данных, ключ может быть представлен в виде массива байтов:
K = (b1, b2, ... , ), nK - размер ключа в байтах, nK{16, 24, 32}.
Алгоритм развертывания ключа оперирует 32-битовыми ключевыми словами Wi, интерпретируя их как четырехбайтовые массивы:
Wi = (wi1, wi2, wi3, wi4), | wij | = 8.
Первые q = nK /4 ключевых слов получаются простым разделением ключа K на 4-байтовые фрагменты аналогично тому, как байтами шифруемого блока заполняются столбцы матрицы данных:
W0 = (b1, b2, b3, b4),
W1 = (b5, b6, b7, b8),
...................................
.
Необходимое число ключевых элементов на 1 больше числа раундов R, каждый ключевой элемент по размеру равен блоку данных (nB байт) и содержит qB = nB /4 ключевых слов. Таким образом, всего необходимо Q = (R+1)qB ключевых слов. Первые q ключевых слов составлены из байтов ключа как показано выше, остальные Q - q вырабатываются по следующему алгоритму:
При размере ключа 16 или 24 байта (q{4,6}) используется следующая итерационная формула:
,  i = q..Q-1,
а при размере ключа 32 байта (q = 8) следующая:
,  i = q..Q-1.
В приведенных выше формулах использованы следующие обозначения:
•	S(W) - побайтовая замена 32-битового слова, т.е. замена всех четырех входящих в него байтов с использованием штатного узла замен S шифра:
если W = (w1, w2, w3, w4),
то S(W) = (S[w1], S[w2], S[w3], S[w4]); 
•	- циклический сдвиг 4-байтового вектора на один элемент влево:
если W = (w1, w2, w3, w4),
то (W) = (w2, w3, w4, w1); 
•	Pj - 4-байтовый вектор (массив), задаваемый следующей формулой:
Pj = (02 j-1, 00, 00, 00),
где возведение в степень выполняется в ранее описанном конечном поле GF(28). 
Таким образом, все усложняющее преобразование может быть представлено в следующей форме:
S((W))Pj = (S[w2]02 j-1, S[w3], S[w4], S[w1]).
Как видно из приведенных выше соотношений, ключевые слова вырабатываются порциями, по размеру равными ключу, причем первое слово каждой порции вырабатывается по усложненной схеме с использованием приведенного выше нелинейного преобразования, а остальные - простым побитовым суммированием непосредственно предшествующего элемента с элементом, имеющим тот же порядковый номер в предыдущей порции ключевых слов. При размере ключа 256 бит (32 байта) усложнение используется также и при выработке каждого пятого элемента порции - при нумерации с нуля он имеет индекс 4 в группе из q слов.
Описанная схема "развертывания" ключа достаточно проста в реализации - при необходимости выработка ключевых элементов может осуществляться параллельно с шифрованием и это не приведет к существенному снижению его скорости. Это особенно важно для режимов шифрования с модифицированием ключа на каждом шаге и в случае использования шифра в схеме построения хэш-функций - там, где каждый блок данных шифруется на своем ключе. Вместе с тем описанная схема существенно усложняет зависимости между различными порциями ключевых слов, делая эти зависимости нелинейными, что затрудняет многие виды криптоанализа.
Каждые последовательно выработанные qB ключевых слов, - включая те, что получены непосредственно из ключа, - объединяются в раундовые ключевые элементы:
,
,
................................................
. 
Ключевые элементы, как и блок данных, к которому они прибавляются в процессе шифрования, может быть представлен в виде матрицы байтов размера 4qB. В этом случае столбцы матрицы-ключевого элемента образуются ключевыми словами:
.
Описанная схема используется для выработки ключевых элементов для зашифрования. При расшифровании необходимо выработать ту же самую последовательность элементов, переставить их в обратном порядке, и все элементы, кроме крайних, умножить слева на матрицу M -1, как это указано в соответсвующем разделе.