Egyszerűen fogalmazva a GPS lényege a pontos térbeli tájékozódás, vagyis segítségével meghatározhatók egy felszíni pont földrajzi koordinátái: a földrajzi szélesség, a földrajzi hosszúság illetve a tengerszint feletti magasság. Ehhez azonban igen kiterjedt műszaki létesítményekre van szükség: több tucat műholdra, amelyek bolygónk körül keringve folyamatosan jeleket sugároznak (űrszegmens), földi irányítóállomásokra (földi szegmens) és vevőkészülékekre, amelyek kiszámítják és megjelenítik a kívánt adatokat (felhasználói szegmens).
Egy ilyen rendszer igénye először - nem meglepő módon - a katonaság részéről merült fel, az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban közel egyszerre, az 1970-es évek közepén. Közel egy évtizeddel később megkezdte működését a két rendszer, az amerikai NAVSTAR GPS, a szovjet pedig GLONASS néven. Ám ekkor a helymeghatározó rendszert szinte kizárólag védelmi és katonai navigációs célokra használták.
A kiépített infrastruktúra azonban többletköltségek nélkül használható volt polgári célokra is, így az eltelt évek során egyre többféle civil alkalmazása terjedt el, egy lényeges különbséggel: a nem katonai célú helymeghatározás szándékosan gyengített pontossága kb. egy nagyságrenddel kisebb volt, mint a hadsereg számára elérhető. Ám 2000 után ez a korlátozás megszűnt s napjainkban vízszintesen 2-5 méteres, függőlegesen pedig 4-10 méteres pontosság érhető el. Eközben a műszaki rendszer természetesen a kormányzat felügyelete alatt maradt s annak polgári célú használata teljesen ingyenes.
A helymeghatározás alapját Föld körül keringő műholdak képezik. Jelenleg 28 ilyen szerkezet működik, amelyek 6 egyenletes távolságra elhelyezkedő pályán oszlanak el. A pályák felszíntől számított magassága 20 183 km, a pálysíkok Egyenlítővel bezárt szöge 55-59° közötti, egy műhold keringési ideje pedig 12 óra.