Damit das GPS-System funktioniert, kreisen 24 bis 30 Satelliten in einer Höhe von 20 000 Km auf verschiedenen Umlaufbahnen um die Erde. Diese Satelliten senden dauerhaft ihre Position und die genaue Uhrzeit an GPS-Empfangsgeräte, wie beispielsweise ein Smartphone. Aus diesen beiden Daten kann der Empfänger seine eigene Position berechnen. Dazu muss er jedoch von wenigstens vier unterschiedlichen Satelliten Signalempfang haben.
Um einen Standort zu berechnen, misst der Empfänger, wie lange es dauert, bis das Signal vom Satelliten zum Empfänger gelangt. Danach wird die Entfernung zu jedem einzelnen der Satelliten berechnet.
Da der GPS-Empfangsgeräte genauestens über die Position der Satelliten Bescheid weiß, kann er so seinen eigenen Standort bestimmen. Diesen Vorgang nennt man Triangulation. Es ist eine Methode, bei der die Entfernung zu mehreren bekannten Punkten gemessen wird, um den eigenen Standort zu bestimmen.
Wenn der Sichtkontakt zu den Satelliten gestört wird, versagt das System oder wird zumindest ungenau. Es gibt dabei mehrere Faktoren, die die Präzision des GPS-Systems beeinflussen. Daher kann GPS zum Beispiel in Tunneln oder in Häusern nicht genutzt werden, um den Standort zu bestimmen. Auch Wolken am Himmel können den Empfang stören. Zusätzlich spielt die Anzahl der empfangenen Satellitensignale eine Rolle. Je mehr Signale der Empfänger erhält, desto genauer ist die Standortbestimmung.
Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass die Präzision des GPS-Systems von der Anzahl der Signale, der Qualität der Signale, vom ungehinderten Empfang und auch von den Wetterbedingungen abhängig ist. Hohe Gebäude, dichte Wälder, Berge und andere Hindernisse, sowie Wolken, Regen oder Schnee können die Signale schwächen oder sogar blockieren.
Zur Verbesserung der Genauigkeit des GPS werden verschiedene Techniken, wie beispielsweise Differenzial-GPS eingesetzt. Hierbei wird ein Referenzempfänger an einem bekannten Standort verwendet, der Korrekturen für Ungenauigkeiten der Satellitensignale durchführt. Diese Korrekturen werden dann an andere GPS-Empfangsgeräte weitergeleitet, die dann ihrerseits ihre Genauigkeit verbessern können.
Seit dem Jahr 2000 kann das System auch zivil ohne Einschränkungen genutzt werden. Es kann den Standort eines privaten Anwenders bis auf zehn Meter genau bestimmen. Daher wird GPS in Navigationssystemen für Autos eingesetzt. Mittlerweile sind sogar Navis für Fahrradfahrer oder Motorradfahrer erhältlich. Navigationssysteme ermöglichen es, den Weg zu einem bestimmten Ziel zu bestimmen. Das System erteilt Anweisungen, wie die Fahrer dorthin gelangen können.
Auch in der Luftfahrt und in der Schifffahrt wird GPS eingesetzt, um die Route zu bestimmen und um etwaige Kollisionen zu vermeiden.
Darüber-hinaus wird GPS zur Vermessung in der Landwirtschaft oder im Bauwesen eingesetzt.
Für Freizeitsportler oder Wanderer gibt es GPS-Uhren. Jogger oder Läufer können die gelaufenen Kilometer mithilfe der GPS-Uhr messen. Das Wide Area Augmentation System (WAAS) oder der European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) verwenden zusätzliche Bodenstationen und Satelliten, um genauere Positionsinformationen zu liefern.
