Когда как.
В самом простом случае - общий бек-енд для всех, с RESTful API (т.е. БД скажем на MySQL, и обработчики HTTP-запросов на PHP, яркий пример - API VK), через него и веб-морда работает, и официальные моб. приложения, и сторонние приложения могут работать.
Иногда делают иначе, вот у VK для веб-морды бек-енд один (недокументированный, не RESTful), для сторонних приложений - другой (RESTful API с OAuth), а насчет официальных моб. приложений - не знаю, наверно тоже RESTful API. У гугла, твиттера - тоже примерно так же.
Иногда используют протоколы, отличные от HTTP.
Обычно это мессенджеры, чаты (протоколы - TCP, XMPP, иногда свои какие-то протоколы).
Но то, что моб. приложения работают по такому протоколу, еще не означает отсутствие RESTful API, и веб-морды на базе этого API.
Пример - Skype, протокол свой у него, но есть web.skype.com - веб-морда с закрытым, но HTTPшным бек-ендом.
Рекомендую взять сниффер Fiddler и самому посмотреть, что где и как.