2007年1月15日に、インターネット動画共有サービスYouTubeの人気の高まりに伴い開始された、動画へのコメント機能を売りとした動画配信関連サービスである。
2007年6月1日にニコニコ普及委員会が発表したニコニコ宣言（仮）において、ニコニコ動画の基本理念が明らかにされている[2]。
サービスのバージョンを示す部分は、時期によって「ニコニコ動画（仮）」「ニコニコ動画（β）」「ニコニコ動画（γ）」「ニコニコ動画（RC）」「ニコニコ動画（RC2）」「ニコニコ動画（SP1）」「ニコニコ動画（夏）（※読みは「サマー」）」「ニコニコ動画（秋）」という名称でテスト運営としてサービスを行っている。
なお、次期バージョンは、「ニコニコ動画（ββ）（※読みは「ダブルベータ」）」を予定している。（ニコニコ小会議内で発表された。）12月4日のニコニコ大会議内にて、概要、新機能などが発表される予定。
2008年1月21日の時点で、一般会員登録者数が500万人を越え、有料会員も17万4000人を突破している。日本全体のトラフィックの約12分の1を占める[3]ともいわれており、その急成長ぶりが窺える。
負荷対策のため、サイトに常時アクセス出来るユーザー数をID番号によって制限し、サーバ増強に応じて少しずつその制限を緩和してきた。2008年4月30日現在においては、全てのIDで常時ログイン・動画の視聴ができる。ただし、土日祝日のアクセス増などによる負荷対策など、場合によっては一時的に常時アクセス可能なID数を減らすこともある。なお、規制していた時においても、ニワニュース読者限定で配布された特別なIDを持つ5000名に関しては、常時アクセスが可能となっていた。
SP1現在のニコニコ動画は、動画を直接アップロードするサービスそのものではなく、他の動画投稿サイトにアップロードされた動画を独自のコメント表示・投稿機能を通して観覧させるというものである。SMILEVIDEOに動画をアップロードする（SMILEVIDEOはニコニコ動画専用のサイトであるため、アップロードするだけで自動的にニコニコ動画に登録される）ことで、ニコニコ動画内でその動画を見ることができるシステムとなっている。
βサービスまではYouTubeにアップロードされた動画にも対応しており、事実上、サイト上の大半の動画がYouTubeのものであった。しかし、ニコニコ動画からYouTubeのサーバーへのアクセスを完全に遮断されたため、βサービスの終了を余儀なくされ、γサービスとしての再開時には対応を完全に打ち切った。ここで、その代替として用意されたのがSMILEVIDEOである。なお、YouTube側はアクセスを遮断した理由に関して公式な発言をしていないが、ニワンゴはYouTubeのサービスに「ただ乗り」し、動画を直接参照する形でサービスを開始し、人気とともにアクセス数やトラフィックが爆発的に上昇したため、YouTubeのサーバに多大な負荷がかかってしまったことが理由と推測している[4]。
また、RCサービスの途中まではAmebaVisionにアップロードされた動画にも対応していたが、2007年10月1日に行われたメンテナンスを機に、運用上の理由から対応を終了した。SMILEVIDEOに規約違反の動画（違法なものや、わいせつなものなど）をアップロードしアカウントを停止されたユーザーが、その逃げ口として「AmebaVisionのアカウントを取得し、再び問題のある動画をアップロードする」という使われ方が横行したのを終了の理由としている。また、βサービス時はYouTube、γサービス以降はSMILEVIDEOが投稿の大半を占めており、AmebaVisionの動画の投稿が極めて少なかったことも理由のひとつと考えられる。
そしてフォト蔵にも対応していたが、2008年5月28日のメンテナンスを機に対応を終了した。
なお、リンク元サイトの元動画と比較して画質が異なるとの主張もあるが、再生しているFLVファイル自体および再生に使うFlashのシステムは同一であり、異なるのは表示倍率のみ（ニコニコプレイヤー上では512×384ピクセルで表示されるため、それよりもサイズの小さな動画は拡大表示される）である。
サイトの右上には、ニコニコ市場の購入速報や、ページのアクセントとして『今日のひと言』的なメッセージを表示するスペースが存在していた。毎日更新されるこのスペースはそのまま『右上』と呼ばれ、ユーザーに親しまれていた。当初は標語のようなメッセージが大半だったが次第にキャラクター性を帯びるようになり、ユーザーに対しコメントを残すパターンも多かった。 ⇒http://twitter.com/nicovideojp 右上リスト
しかし「ニコニコ動画(秋)」開始とともに右上は広告欄となり、結果的に右上は消滅したことになる（広告掲載が直接の原因ではなく、ページを開いた際に最初に見える『ファーストビュー』を重視した結果）。ただ、運営からの告知が行われる「ニコニコニュース」には「毎日沢山の一言案を書き込んでいただいていたので、場所を変えて再開する予定です」とあり、何らかの形で復活する可能性が高い。
ニコニコ動画の最大の特徴がこのコメント機能である。
コメントは動画再生中にコメントボタンを押すことで投稿順に記録され、投稿した時の再生位置から3秒間動画上に投稿が成功した直後から表示される。コメント投稿そのものに時間差があっても、動画内の時間軸においては常に書き込まれた時と同じタイミングで表示される（自分の投稿とそれ以前に書き込まれたコメントが並存する）ことになる。その結果、閲覧者はチャットや掲示板のような時系列とは異なる「実時間を超越した擬似的な時間共有」（運営側はこれを「非同期ライブ」と名づけている）を体感することが出来る。コメントに時間の概念を導入したことで、ニコニコ動画は従来の動画投稿には無い「利用者同士の一体感」を獲得することに成功している。
また、「コメントを表示しない」ボタンをチェックすることにより、すべてのコメントを一時的に非表示とすることも可能である。
その他にも、「マイメモリー」に動画を登録することでその時点のコメントを保存できる。保存したマイメモリーの閲覧時には、任意のコメントの表示・非表示を設定することも可能である。
γサービスまではコメントに投稿者の名前を付加することができたが、匿名掲示板のような感覚で気軽にコメントするユーザーが大半であったため、ハンドルネームを付加するユーザーはごくわずかであった。そのため、この名前欄は、「ニコニコ動画 (RC)」サービス開始と同時に廃止された。
通常のコメントは右から左へと流れていくだけで、文字色も白しかない。しかしコマンド機能を併用することですべての動画に対して文字色や文字の大きさ・表示方法などを数種類から選び、その動画の好きな位置に自由にコメントを行うことができる。コマンドはコメント入力欄の左側にあるボックスに入力（「big」「red」「ue」等）し、位置や色といった異なる属性同士であれば併用も可能。これを応用することで、コメントを利用して動画に字幕をつけることができる。また、コマンドと特殊文字（Unicode）などを複雑に組み合わせたイラストや巨大な文字はアスキーアートにちなみ「コメントアート」と呼ばれる。