ماهواره‌های این سیستم ، در مداراتی دقیق هر روز 2 بار به دور زمین می‌گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می‌کنند. گیرنده‌های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی ، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می‌کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می‌کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می‌گردد. حال این عمل را با داده‌های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می‌کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز ، معین می‌کند. گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3 ماهواره برای محاسبه 2 بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی و همچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره‌ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت ، جهت ، مسیر پیموده شده ، فواصل طی شده ، فاصله باقی مانده تا مقصد ، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر ، می‌نماید.

بسته به نوع مصرف و بودجه می‌توان از طیف وسیع گیرنده‌های GPS بهره برد. همچنین ، باید از در دسترس بودن نقشه مناسب و بروز جهت ناحیه مورد استفاده ، اطمینان حاصل شود. امروزه بهای گیرنده‌های GPS بطور چشمگیری کاهش پیدا کرده است و هم اکنون در کشور ما (ایران) با بهایی معادل یک عدد گوشی متوسط موبایل نیز می‌توان گیرنده GPS تهیه کرد. در کشورهای توسعه یافته از این سیستم جهت کمک به راهبری خودرو ، کشتی و انواع وسایل نقلیه بهره گیری می‌شود. هر چه نقشه‌های منطقه‌ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می‌شود دقیقتر باشد، سرویسهایی که از GPS می‌توان دریافت داشت نیز ارتقاء می‌یابد. برای مثال ، می‌توان از GPS مسیر نزدیکترین پمپ بنزین ، تعمیرگاه و یا ایستگاه قطار را سوال نمود و مسیر پیشنهادی را دنبال کرد. دقت مکان یابی این سیستم در حد چند متر می‌باشد، که بسته به کیفیت گیرنده تغییر می‌کند. از سیستم محل یابی جهانی می‌توان در کارهایی چون نقشه برداری ، پروژه‌های عمرانی ، کوهنوردی ، کایت سواری ، سفر در مناطق ناشناخته ، کشتی رانی و قایقرانی ، عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زمین لرزه و هر فعالیت دیگر که نیازمند محل یابی باشد، بهره برد. هر کس که بخواهد بداند کجاست و به کجا می‌رود به این سیستم نیازمند است، با توجه به نزول شدید بهای گیرنده‌های این سیستم و افزایش امکانات آنها ، این تکنولوژی در آینده نزدیک بیش از پیش در اختیار همگان قرار خواهد گرفت.

- سیگنـال GPS شـــــامــل: یـــک کد شبه تصادفی Pseudo Random Code ، داده‌ای بنام ephemeris و یک داده تقویــــمی بنام almanac می‌باشد. کد شبه تصادفی مشخص کننده ماهواره ارسال کننده اطلاعات (کد شتاسایی ماهواره) می‌باشد.

- هر ماهواره با کدی مخصوص شناسایی می‌شود: RPN Random Code Pseudo این عددی است بین 1 و 32. این عدد در گیرنده هر GPS نمایش داده می‌شود .

دلیل اینکه تعداد این شناسه‌ها بیش از 24 می‌باشد امکان تسهیل در نگهداری شبکه GPSباشد. زیرا ممکن است یک ماهواره پرتاب شود و شروع به کار نماید قبل از اینکه ماهواره قبلی از رده خارج شده باشد. به این دلیل از یک عدد دیگر بین 1و 32 برای شناسایی این ماهواره جدید استفاده می‌شود.

- داده Ephemeris دائماً بوسیله ماهواره‌ها ارسال می‌گردد و حاوی اطلاعاتی درمورد: وضعیت خود ماهواره (سالم یا ناسالم) و تاریخ و زمان فعلی می‌باشد . گیرنده GPS بدون وجود این بخش از پیام در مورد زمان و تاریخ فعلی درکی ندارد. این بخش پیام نکته اساسی برای تعین مکان می‌باشد. Almanac داده‌ای را انتقال می‌دهد که نشان دهنده اطلاعات مداری برای هر ماهواره و تمام ماهواره‌های دیگر سیستم می‌باشد.

حال می‌توان شیوه کار GPS را بهتر بررسی کرد:

هر ماهواره پیامی را ارسال می‌کند که بــطور ســــــاده می‌گوید: من ماهواره شماره X هستم ، موقعیت فعلی من Y است و این پیام در زمان Z ارسال شده است. هر چند که این شکل ساده شده پیام ارسالی است ولی می تواند کل طرز کار سیستم را بیان نماید. گیرنده GPS پیام را می‌خواند و داده‌های almanac و ephemeris را جهت استفاده بعدی ذخیــره می‌نماید. این اطـلاعـات می‌توانند برای تصحیح و یا تنظیم ساعت درونی GPS نیز به کار روند. حال برای تعیین موقعیت ، گیرنده GPS زمانهای دریافت شده را با زمان خود مقایسه می‌کند. تفاوت این دو مشخص کننده فاصله گیرنده GPS از ماهواره مزبور می‌باشد. این عملی است که دقیقاً یک گیرنده GPS انجام می‌دهد. با استفاده از حداقل سه ماهواره یا بیشتر ، GPS می‌تواند طول و عرض جغرافیایی مکان خود را تعیین نماید. (که آن را تعیین دو بعدی می‌نامند.) و با تبادل با چهار (و یا بیشتر) ماهواره یک GPS می‌تواند موقعیت سه بعدی مکان خود را تعیین نماید که شامل طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع می‌باشد. با انجام پشت سر هم این محاسبات ، GPS می‌تواند سرعت و جهت حرکت خود را نیز به دقت مشخص نماید.