پس از ابلاغ رای داوری، هر یک از طرفین ظرف بیست روز پس از ابلاغ و نیز اشخاصی که خود یا نماینده قانونی آنها جزو طرفین داوری نبوده‌اند (اشخاص ثالث) می‌توانند نسبت به رای صادره اعتراض و تقاضای بطلان آن را کنند. قانون‌گذار در ماده ۴۸۹ قانون آیین دادرسی مدنی، هفت مورد را پیش‌بینی کرده است به این معنا نیست که اگر مورد دیگری نیز برای بطلان رای داوری وجود داشته باشد نتوان به استناد آن درخواست کرد و موارد مندرج در ماده مرقوم حصری باشد.

به‌طور مثال، اگر جلسه صدور حکم به اطلاع یکی از داوران نرسیده باشد و رای بدون حضور او صادر شده باشد، می‌تواند یکی از موارد بطلان رای داوری قرار گیرد.

علی‌ای‌حال موارد مندرج در ماده ۴۸۹ قانون یاد شده عبارتند از:

۱- در صورتی‌که رای داور، مخالف با قوانین موجد حق باشد. در شناسایی قوانین موجد حق، عقیده بر این است که قوانین ماهوی را شامل می‌شود هر چند که نظر مخالف نیز وجود دارد، چرا که امکان دارد قانون ماهوی وجود داشته باشد که موجد حق، تلقی نشود. به‌طور مثال، ماده ۱ قانون مدنی بیان می‌دارد «مصوبات مجلس شورای اسلامی و... پس از طی مراحل قانونی به رئیس‌جمهور ابلاغ می‌شود... و دستور انتشار آن را می‌دهد...» ظهور در قانون ماهوی دارد، ولی نمی‌توان آن را موجد حق دانست. از موارد قوانین موجد حق آن است که، اگر بین وراث در ارتباط با تقسیم ترکه اختلافی حاصل شد و به داور مراجعه کردند، رای داور نمی‌تواند دلالت بر محرومیت یکی از وراث از ارث باشد.

۲- داور نسبت به مطلبی که موضوع داوری نبوده رای صادر کرده است. داور حق دارد در خصوص موضوعی که مورد اختلاف است و به او ارجاع شده است، رسیدگی و صدور حکم کند؛ در غیراین‌صورت می‌تواند یکی از موجبات بطلان رای خود را فراهم کند.

۳- داور خارج از حدود اختیار خود رای صادر کرده باشد. به‌طور مثال، اگر داور اختیار صلح نداشته ولیکن مبادرت به صلح و سازش طرفین کند، رای او از این حیث قابلیت ابطال را دارد، در این‌صورت فقط آن قسمت از رای که خارج از اختیارات داور است ابطال می‌شود.

۴- رای داور پس از انقضای مدت داوری صادر و تسلیم شده باشد. داور وظیفه دارد رای خود را در مهلت سه ماهه قانونی یا مورد توافق طرفین صادر کند؛ همچنین برای ابلاغ آن به دفتر خدمات الکترونیک قضایی و هر طریق دیگری که توافق شده است تسلیم کند. رویه حال‌حاضر محاکم نیز بر این پایه استوار است که اگر رایی در مهلت صادر ولیکن خارج از مهلت جهت ابلاغ تسلیم شد، در صورت درخواست هر یک از طرفین باطل خواهد شد، مگر اینکه طرفین رای را پذیرفته باشند.

۵- رای داور با آنچه در دفتر املاک یا بین اصحاب دعوا در دفتر اسناد رسمی ثبت شده و دارای اعتبار قانونی است مخالف باشد.

به‌طور مثال، اگر سند مالکیت ملکی به‌نام یکی از طرفین در دفتر اسناد رسمی و دفتر املاک ثبت شده باشد، داور نمی‌تواند رای به عدم مالکیت وی صادر کند.

۶- رای به‌وسیله داورانی صادر شده که مجاز به صدور رای نبوده‌اند. این بند از ماده ۴۸۹ ناظر به مواردی است که داور دارای ممنوعیت داوری بوده یا با توافق طرفین عزل یا قبلا استعفا داده و داوری وی مورد پذیرش حتی یکی از طرفین قرار نگرفته باشد.

۷- قرارداد رجوع به داوری بی‌اعتبار بوده باشد.

در خصوص موار مذکور، قانون‌گذار در قانون آیین دادرسی مدنی از واژه‌های: ابطال، بطلان و اعتراض استفاده کرده است که از لحاظ احکام و آثار، یکسان هستند و شخص متقاضی اگر از طرفین رای داوری باشد باید دادخواست خود را صرفا به‌طرفیت طرف مقابل، و اگر شخص ثالث است درخواست را به‌طرفیت طرفین رای داوری تقدیم کند و داور را نباید طرف دعوا قرار داد.