Theo phương pháp này cần có một máy thu GPS có khả năng phát tín hiệu vô tuyến được đặt tại điểm có tọa độ đã biết (thường được gọi là máy cố định), đồng thời có một máy khác (máy di động) đặt ở vị trí cần xác định tọa
độ, có thể là điểm cốđịnh trên bề mặt trái đất hay điểm di động như máy bay, ô tô, tàu thủy… Cả máy cố định và máy di động cần tiến hành thu tín hiệu
đồng thời từ các vệ tinh như nhau. Nếu thông tin từ vệ tinh bị nhiễu thì kết quả xác định tọa độ của máy cố định và máy di động đều bị sai lệch. Độ sai lệch này được xác định dựa trên cơ sở so sánh tọa độ tính được theo tín hiệu
đã thu và tọa độ sẵn có của máy cố định và từ đó có thể coi là độ sai lệch tọa
độ với máy di động. Nó được máy cố định phát đi qua sóng vô tuyến để máy di động thu nhận và hiệu chỉnh kết quả xác định tọa độ của máy.
Ngoài cách hiệu chỉnh cho tọa độ, người ta còn tiến hành hiệu chỉnh cho khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu. Cách này đòi hỏi máy thu cốđịnh có cấu tạo phức tạp và tốn kém hơn, nhưng lại cho phép người sử dụng xử lý chủ động, linh hoạt hơn.
Để đảm bảo độ chính xác cần thiết, các số hiệu chỉnh cần được xác định và phát, chuyển nhanh với tần suất cao. Chẳng hạn, để cho khoảng cách từ vệ
tinh đến máy thu được hiệu chỉnh đạt độ chính xác cỡ 5m, số hiệu chỉnh phải
được phát chuyển với tần suất 15 giây/lần. Cũng với lý do này phạm vi hoạt
động có hiệu quả của một máy thu cố định rất hạn chế với bán kính khoảng 500 :+700 km. Người ta đã xây dựng các hệ thống GPS vi phân diện rộng cũng như mạng lưới GPS vi phân gồm một trạm cố định để phục vụ nhu cầu
định vị cho cả một lục địa hay đại dương với độ chính xác cỡ 10m. Phương pháp định vị GPS vi phân có thể đảm bảo độ chính xác phổ biến cỡ vài ba mét và hơn thế nữa, tới decimet ứng với tầm hoạt động cỡ vài chục kilomet.
Hệ thống truyền phát số cải chính đóng vai trò quan trọng trong hệ
thống định vị vi phân. Đây là hệ thống hỗ trợ mặt đất trong đo GPS. Một số
quốc gia hay khu vực đã xây dựng các hệ thống này như hệ thống tăng cường diện rộng WAAS của Mỹ, hệ thống đạo hàng địa tĩnh phủ trùm Châu Âu EGNOS của Châu Âu và hệ thống tăng cường đa năng MSAS của Nhật Bản.
Kỹ thuật định vị vi phân GPS về cơ bản có thể chia làm 2 loại là GPS vi phân cục bộ (diện hẹp) và GPS vi phân diện rộng. Đặc điểm của kỹ thuật GPS vi phân diện hẹp là cung cấp cho người sử dụng thông tin cải chính GPS vi phân tổng hợp số cải chính cho trị đo chứ không cung cấp số cải chính cho từng nguồn sai số. Phạm vi tác dụng của nó khá hẹp, trong vòng 150km. Còn
đặc điểm của kỹ thuật GPS vi phân diện rộng là tính riêng từng nguồn sai số
chủ yếu trong định vị GPS và phát tín hiệu vi phân cho người sử dụng, phạm vi tác dụng của nó tương đối lớn, thường là trên 1000 km.
Định vị vi phân được phân loại thành 3 kiểu : -Định vị GPS vi phân diện hẹp
-Định vị GPS vi phân diện rộng -Định vị GPS vi phân tăng cường