כל לוויין של מערכת ה־GPS משדר כל הזמן אות שאומר בעצם: ״אני כאן, והשעה המדויקת היא...״. המקלט בטלפון קולט את האותות ובודק כמה זמן לקח לכל אות להגיע. מהזמן הזה מחשבים כמה רחוק כל לוויין. כשהמקלט יודע את המרחק מכמה לוויינים — בדרך כלל לפחות ארבעה — הוא מחשב את הנקודה היחידה שמתאימה לכל המרחקים, וכך יודע איפה הוא.
מערכת ה־GPS פותחה בארצות הברית, ויש מערכות דומות של אירופה, רוסיה וסין. הטלפונים של היום משתמשים לרוב בכמה מערכות יחד, וגם באנטנות סלולריות וברשתות אלחוטיות, כדי לדייק. אפליקציות ניווט משלבות את המיקום עם מפה דיגיטלית ועם מידע על התנועה, ומציעות את הדרך הטובה ביותר. אפליקציית הניווט ווייז, למשל, פותחה בישראל ומבוססת על דיווחים של הנהגים עצמם.
טעות נפוצה היא לחשוב שהטלפון ״שולח״ את המיקום ללוויינים. המקלט רק קולט אותות — הלוויינים לא יודעים איפה אנחנו. ובכל זאת, אפליקציות שבטלפון יכולות לשתף את המיקום, ולכן חשוב לשמור על פרטיות ולשתף אותו רק עם אנשים שסומכים עליהם. ובטיול בטבע: במקומות עם קליטה חלשה או כשהסוללה נגמרת, כדאי שתהיה גם מפה מודפסת ומצפן.