To GPS είναι ένα δορυφορικό δίκτυο από 24 δορυφόρους που περιστρέφονται πάνω από τα κεφάλια μας σε απόσταση περίπου 20.000 χιλιομέτρων, δύο φορές το 24ωρο και με ταχύτητα 3,1 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Οι έξι από τους 24 δορυφόρους λειτουργούν ως εφεδρικοί ενώ οι υπόλοιποι 18 διαγράφουν έξι διαφορετικές τροχιές σε τριάδες. Κάθε δορυφόρος του GPS αντικαθίσταται κάθε περίπου δέκα χρόνια. Το βάρος του καθενός κυμαίνεται στα περίπου 900 κιλά, το μήκος του στα πέντε μέτρα ενώ η ισχύς του πομπού τους δεν ξεπερνά τα 50Watt.
Οι συσκευές/δέκτες GPS λαμβάνουν το σήμα από τουλάχιστον τριών δορυφόρων ώστε να εντοπιστεί η θέση του χρήστη και όσο περισσότερους δορυφόρους βλέπει μια συσκευή GPS τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια του στίγματος. Η επικοινωνία της συσκευής με τους δορυφόρους πραγματοποιείται με ραδιοφωνικά σήματα υψηλής συχνότητας σε δύο κανάλια, ένα για πολιτική χρήση και το κωδικοποιημένο για στρατιωτική. Το πολιτικό σήμα περιέχει τρία είδη δεδομένων, τα Almanac, Ephemeris, καθώς και τον ψευδοτυχαίο (pseudorandom) κωδικό.
H παραμικρή χρονική απόκλιση ανάμεσα στους δορυφόρους και την συσκευή GPS μπορεί να επιφέρει την απόδοση λανθασμένου συμπεράσματος-στίγματος. Για αυτό το λόγο οι δορυφόροι είναι εξοπλισμένοι με ατομικά ρολόγια, τα οποία έχουν ως βάση το ρουβίδιο ή το καίσιο, ώστε να εξασφαλίζουν τρομακτική ακρίβεια αφού χάνουν μόλις ένα δευτερόλεπτο κάθε 300.000 χρόνια. Οι συσκευές GPS μπορεί να μην διαθέτουν ατομικά ρολόγια, ωστόσο οι μηχανισμοί τους είναι ακριβής σε ικανοποιητικό βαθμό αποφεύγοντας μεγάλες αποκλίσεις. Επιπλέον η ώρα τους ρυθμίζεται από τους δορυφόρους κάθε φορά που η συσκευή έρχεται σε επαφή μαζί τους. Σε εξειδικευμένες περιπτώσεις που απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια σχετικά με τον προσδιορισμό της θέσης υπάρχουν επίγεια δίκτυα γνωστά ως DGPS (Differential GPS) ή SBAS (Satellite Navigation Augmentation Systems) αποτελούμενα από σταθμούς και γεωστατικούς δορυφόρους που λαμβάνουν το ίδιο σήμα με τον δέκτη και όταν χρειάζεται διορθώνουν τον χρόνο και συνεπώς την απόσταση.
Για να εντοπίσει μια συσκευή GPS το στίγμα της -χωρίς ή σε χάρτες που βρίσκονται αποθηκευμένοι στην μνήμη της- συγκρίνει το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε ανάμεσα στον χρόνο αποστολής του σήματος από τον δορυφόρο και της λήψης του από την ίδια. Με την βοήθεια ενός αλγοριθμικού software στην μνήμη της το οποίο συσχετίζει τις αποστάσεις από τρεις δορυφόρους. Εκτός από την θέση του, ο χρήστης μιας συσκευής GPS μπορεί να μάθει την ταχύτητα με την οποία κινείται, την απόσταση από ένα άλλο σημείο καθώς και διάφορες άλλες πληροφορίες. Προσοχή! Ξεκαθαρίζουμε πως ο δέκτης, δηλαδή μία συσκευή GPS, απλά λαμβάνει σήμα από τους δορυφόρους χωρίς αυτή να στέλνει.
