GPS basiert auf Satelliten, die ständig Signale ausstrahlen, aus deren Signallaufzeit GPS-Empfänger ihre Position bestimmen können. Mit den GPS-Signalen lässt sich aber nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit des Empfängers bestimmen. Damit ein GPS-Empfänger immer zu mindestens vier Satelliten Kontakt hat (die ist nötig, um die korrekte Position bestimmen zu können), werden insgesamt mindestens 24 Satelliten eingesetzt, die die Erde jeden Sternentag zweimal in einer Höhe von 20.200 km umkreisen. Jeweils mindestens vier Satelliten bewegen sich dabei auf jeweils einer der 6 Bahnebenen, die 55° gegen die Äquatorebene geneigt sind und gegeneinander um jeweils 60° verdreht sind. Die Signale werden zurzeit auf zwei Frequenzen ausgesendet: mit der so genannten L1-Frequenz wird der C/A-Code („Coarse/Acquisition“) für die zivile Nutzung, der verschlüsselte P/Y-Code („Precision/encrypted“) für die militärische Nutzung und eine Navigationsnachricht übertragen. Mit der zweiten Frequenz L2-Frequenz wird nur der P/Y-Code übertragen.