NTP的工作模式
Server/Client mode：用戶向一個或多個服務器發出服務請求，根據所交換的信息，從中選擇認為準確的時間，并調整本地的時鐘。
Multicast/Broadcast mode：此種模式是適用于在高速的LAN上。利用一個或多個服務器在固定的周期向某個多播地址做廣播。
Symmetric mode：兩個以上的Server互相進行時間消息的通訊，可以相互校正對方的時間，以維持整個subnet的時間的一致性。
該協議通常描述為一種主從式架構，但它也可以在點對點網絡中，對等體雙方可將另一端認定為潛在的時間源。發送和接收時間戳采用用戶數據報協議（UDP）的通信端口123實現。這也可以使用廣播或多播，曲中的客戶端在初的往返校準交換后被動地監聽時間更新。NTP提供一個即將到來的閏秒調整的警告，但不會傳輸有關本地時區或夏時制的信息。
任何晶振實際工作頻率都是不穩定的，只是程度不同而已。即使溫度補償的晶振，在常溫范圍內(攝氏10℃～35℃)也有大約5×10-7～2×10-6的誤差。晶振實際頻率是受外界多種因素(溫度、電壓、老化等)影響而改變的。因此，時鐘頻率偏差系數k并非恒定不變的。每隔一定時間，NTP客戶機要對時鐘頻率偏差系數k進行校正，才能保證計時精度。
NTP授時精度與NTP服務器與用戶間的網絡狀況有關，主要取決于NTP包往返路由的延時對稱程度，往返路由的延時不對稱值不超過網絡延時。式(2)是在假設NTP請求和回復包在網上傳送延時相等，即d1=d2=d/2的情況下得出的，而d1、d2的取值范圍在(0...d)間，由式(3)可以得出授時誤差是±d/2。一般廣域網的網絡延時在10 ms～500ms之間;局域網的網絡延時在計時操作系統內核處理延遲的情況下通常小于1ms。
