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RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上，另一臺或幾臺接收機置于載體(稱為流動站)上，基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛星發射的信號基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較得到GPS差分改正值。
然后將這個改正值通過無線電數據鏈電臺或者網絡，及時傳遞給共視衛星的流動站精化其GPS觀測值，從而得到經差分改正后流動站較準確的實時位置，差分的數據類型有偽距差分、坐標差分(位置差分)和載波相位差分三類。前兩類定位誤差的相關性會隨基準站與流動站的空間距離的增加而迅速降低，由于載波相位的測量精度比偽距測量精度高2個數量級，而且載波相位測量受多路徑效應的影響，比偽距測量小2個數量級，如果能獲得整周模糊度，就可以獲得近于無噪聲的偽距測量。一般情況下，無法獲得整周模糊度，但能獲得多普勒計數或載波相位變化信息。
因此若能夠利用載波相位變化信息來輔助偽距測量，就可以獲得比單獨采用偽距測量更高的精度，這一思想稱為載波相位平滑偽距測，目的是提高偽距觀測值的精度。
影響RTK精度的主要誤差源，有如下因素：
1、軌道誤差
目前，隨著定軌技術的不斷完善，軌道誤差只有5-10cm，影響到基線的相對誤差不到1ppm。
2、衛星鐘差
目前，鐘差可通過對衛星鐘運行狀態的連續監測而精確地確定，鐘差對傳播距離的影響不會超過6m，影響基線的相對誤差約0.2ppm。
3、電離層誤差
電離層引起電磁波傳播延遲從而產生誤差，其延遲強度與電離層的電子密度密切相關，電離層的電子密度隨太陽黑子活動狀況、地理位置、季節變化、晝夜不同而變化，白天為夜間的5倍，冬季為夏季的5倍太陽黑子活動最強時為最弱時的5倍，在太陽黑子爆發期內，RTK測量無法進行。
4、對流層誤差
對流層誤差同點間距離和點間高差密切相關，高度角90°時可使電磁波的傳播路徑差達2-3mm，當高度角為10時高達20m左右。
5、多路徑誤差
多路徑誤差是 RTK定位測量中最嚴重的誤差。多路徑誤差取決于天線周圍的環境。多路徑誤差一般為幾個厘米，高反射環境下可超過10cm。
6、信號干擾
信號干擾可能有多種原因，如無線電發射源、雷達裝置、高壓線等，干擾的強度取決于頻率、發射臺功率和至干擾源的距離。
以上各類誤差中均具有較強的空間相關性，從而定位結果也有一定的空間相關性。RTK測量的主要誤差來源于衛星軌道誤差、電離層及對流層對定位精度的影響。
對于小于10km的短基線測量，軌道誤差，衛星誤差的影響可以忽略不計，對于大于20-30km的長基線測量，軌道誤差可以達到2-3cm。
對于電離層誤差，利用雙頻接收機將L1和L2 的觀測值進行線性組合來消除電離層的影響；利用兩個以上觀測站同步觀測量求差(短基線)；利用電離層模型加以改正，一般RTK設備已考慮此種方法。
對于對流層誤差，可以設置衛星高度截止角不得小于15，且利用兩個以上觀測站同步觀測量求差(短基線)以及利用對流層模型加以改正。
對于多路徑誤差可以采取選擇地形開闊、不具反射面的點位；采用扼流圈天線或具有削弱多徑誤差的各種技術的天線，以及基地站附近鋪設吸收電波的材料等方法修正。
最后，對于信號干擾誤差，在選點時必須遠離這些干擾源，離無線電發射臺應超過200m，離高壓線應超過50m 才可以有效削減誤差。