Các hoạt động của PEGASIS được chia làm 2 giai đoạn: xây dựng chuỗi và truyền dữ liệu. Trong giai đoạn xây dựng chuỗi, nút mạng ở xa Sink nhất được coi là điểm bắt đầu, nút mạng lân cận gần nhất với nó sẽ được thêm vào để kéo dài chuỗi. Quá trình này được tiếp tục thông qua thuật toán tham lam và dừng lại cho tới khi tất
cả các nút mạng đều được liên kết vào chuỗi. Để xác định được nút lân cận gần nhất, mỗi nút sẽ sử dụng cường độ tín hiệu để đo khoảng cách tới các nút lân cận của nó. Từ số liệu đo, các nút sẽ điều chỉnh tín hiệu sao cho chỉ có nút lân cận gần nhất nghe được. Sau khi chuỗi được hình thành, một nút mạng trong chuỗi sẽ được chọn làm nút đứng đầu, trách nhiệm của nút đứng đầu là truyền dữ liệu tập hợp được tới Sink. Vai trò là nút đứng đầu sẽ được luân phiên giữa các nút sau mỗi vòng hoạt động để cân bằng năng lượng tiêu thụ cho tất cả các nút mạng. Các vòng hoạt động này do Sink quản lý và việc chuyển trạng thái từ vòng này tới vòng tiếp theo thông qua tín hiệu năng lượng lớn được phát ra từ Sink.
Bắt đầu giai đoạn truyền tín hiệu, nút đứng đầu sẽ gửi một thẻ bài tới nút cuối cùng bên phải cuối chuỗi. Khi nhận được thẻ bài này, nút cuối sẽ gửi dữ liệu nó thu lượm được tới nút lân cận theo chiều xuôi trong chuỗi. Nút mạng nhận được dữ liệu sẽ hợp nhất dữ liệu của nó với dữ liệu nhận được và gửi tới nút lân cận tiếp theo. Quá trình này được tiếp tục cho đến khi dữ liệu tới được nút đứng đầu chuỗi. Sau khi nhận được dữ liệu từ phía bên phải, nút đứng đầu lại gửi thẻ bài tới nút cuối cùng bên trái cuối chuỗi. Và quá trình tổng hợp lại được thực hiện tương tự đến khi dữ liệu tới nút đứng đầu. Kết thúc quá trình truyền dữ liệu, nút đứng đầu sẽ tập hợp và gửi dữ liệu này tới Sink.
Với những hoạt động trên, PEGASIS kéo dài thời gian sống của mạng nhờ đạt được việc tiêu thụ năng lượng đồng nhất và hiệu suất sử dụng năng lượng cao. Tuy nhiên, PEGASIS thường gây ra trễ trước khi dữ liệu được tập trung để gửi tới Sink. Hơn nữa, khi lựa chọn nút đứng đầu chuỗi, PEGASIS đã không xem xét vị trí của nó tới Sink làm cho nút đứng đầu có thể ở xa Sink và phải sử dụng một năng lượng lớn hơn để truyền dữ liệu.
Một vài phiên bản khác cho PEGASIS đã được đề xuất. Tiêu biểu trong đó là H- PEGASIS với mục tiêu giảm độ trễ trong quá trình truyền dữ liệu tới Sink. Để giảm thiểu sự chậm trễ trong PEGASIS, các gói tin được truyền song song dọc theo chuỗi. Để tránh va chạm và nhiễu tín hiệu giữa các nút cảm biến, 2 giải pháp đã được xem xét. Đầu tiên là việc mã hóa tín hiệu (có thể là CDMA) và thứ hai là chỉ các nút có sự tách biệt về không gian mới được truyền dữ liệu cùng một lúc. Trong quá trình hoạt động, H-PEGASIS xây dựng một chuỗi các nút tạo thành một cây như hệ thống phân cấp. Mỗi một nút lựa chọn một mức độ truyền dữ liệu cụ thể tới một nút ở mức trên. Do vậy, phương pháp này đảm bảo dữ liệu được truyền là song song và sự chậm trễ là giảm đáng kể.