A DMAIC-ciklus (4.1. ábra jobb oldala) bizonyos fokig intuitívabb, mint a PDCA-ciklus, mivel „kísérletezőbb” megközelítést követ. A DMAIC-ciklus a probléma vagy problémák definiálásával (D mint define) kezdődik, részben azért, hogy felmérhessük az elvégzendő feladat mértékét és részben azért, hogy pontosan definiáljuk a folyamatfejlesztési igényt. Ebben a fázisban rendszerint megfogalmazódik a fejlesztés formális célja. A definiálást a mérés (M mint measure) fázisa követi. Ez és általánosságban a „hat szigma” (lásd 5. fejezet) megközelítés fontos pont a ciklusban, ami hangsúlyozza a konkrét adatok, bizonyítékok felhasználását a véleménnyel szemben. Ez a fázis magában foglalja (1) a probléma indoklását, hogy biztosak legyünk abban, hogy érdemes azt megoldani; (2) az adatok használatát, hogy pontosítsuk a problémát; (3) és annak mérését, hogy pillanatnyilag hogyan zajlik a vizsgált folyamat. Amikor a méréseken túl vagyunk, elemezhetjük az adatokat (A mint analyze). Az elemzési fázis célja a probléma gyökerének beazonosítása. Ennek érdekében időnként hipotézisek megfogalmazására és statisztikai tesztelésére is sor kerül. Amint a probléma gyökerét megtaláljuk, megkezdődhet a munka a folyamat fejlesztésére (I mint improve). Ötleteket gyűjtenek a problémaforrás eltávolítására, tesztelik a megoldásokat, a használhatónak ítélt megoldásokat bevezetik, formalizálják, és az eredményeket mérik. A javított folyamatokat ezután nyomon követik és ellenőrzik (C mint check), hogy az elért teljesítményjavulást fenn tudják tartani. Ezután a ciklus újraindul, és definiálják a problémát, ami a további fejlődés útjában áll.