Un maître-clef actionne un ensemble de plusieurs serrures. Généralement, la clé elle-même n’a rien de particulier, mais plutôt les serrures dans lesquelles elle s’insère. Ces serrures à passe-partout sont configurées pour fonctionner avec deux, ou plus, clés différentes : une spécifique à chaque serrure (la clé de changement), qui ne peut faire fonctionner aucune des autres dans le jeu, et la clé passe-partout, qui fait fonctionner toutes les serrures du jeu. Les serrures dotées d’une clé passe-partout possèdent un second jeu de mécanismes identiques à tous les autres du jeu de serrures. Par exemple, les serrures à goupilles à clé passe-partout ont souvent deux points de cisaillement à chaque position de goupille, un pour la clé de rechange et un pour la clé passe-partout. Un système beaucoup plus sûr (et plus coûteux) comporte deux cylindres dans chaque serrure, un pour la clé de changement et un pour la clé maîtresse.
Les systèmes de serrures à clé maîtresse réduisent généralement la sécurité globale. Le fait que certaines chambres à goupilles aient deux points de cisaillement permet plus d’options lors du crochetage et permet également à plus de clés de fonctionner. Par exemple, un cylindre standard à 6 goupilles, qui a été conçu pour être actionné par une seule clé, peut être actionné par jusqu’à 26 = 64 clés s’il y a deux points de cisaillement dans chaque chambre.
Les organisations plus grandes, avec des systèmes plus complexes, peuvent avoir plusieurs niveaux de clés maîtresses, où la clé de niveau supérieur fonctionne dans toutes les serrures du système. Pour visualiser cela, on peut penser à un graphique hiérarchique, ou à un arbre.
Il existe une attaque pratique pour créer une clé maîtresse fonctionnelle pour un système entier étant donné seulement l’accès à une seule serrure à clé maîtresse, sa clé de changement associée, un approvisionnement en ébauches de clés appropriées, et la capacité de couper de nouvelles clés.
Les serruriers peuvent également déterminer les coupes pour une clé maîtresse de remplacement, lorsqu’on leur donne plusieurs exemples de clés différentes d’un système donné.