該協(xié)議通常描述為一種主從式架構(gòu)，但它也可以在點對點網(wǎng)絡(luò)中，對等體雙方可將另一端認(rèn)定為潛在的時間源。發(fā)送和接收時間戳采用用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）的通信端口123實現(xiàn)。這也可以使用廣播或多播，曲中的客戶端在初的往返校準(zhǔn)交換后被動地監(jiān)聽時間更新。NTP提供一個即將到來的閏秒調(diào)整的警告，但不會傳輸有關(guān)本地時區(qū)或夏時制的信息。

它可以使計算機對其服務(wù)器或時鐘源（如石英鐘，GPS等等）進行時間同步，它可以提供高度的時間校正，而且可以使用加密確認(rèn)的方式來防止病毒的協(xié)議攻擊。

新的標(biāo)準(zhǔn)時間，是由原子鐘報時的國際標(biāo)準(zhǔn)時間UTC（Universal Time Coordinated，世界協(xié)調(diào)時）。所以NTP獲得UTC的時間來源可以是原子鐘、天文臺、衛(wèi)星，也可以從Internet上獲取。

局域網(wǎng)絡(luò)延相對較大的原因在于時間戳一般都是在應(yīng)用層加蓋。為減少操作系統(tǒng)內(nèi)核處理延時的影響提高NTP授時精度，發(fā)/收NTP包時間戳應(yīng)盡量接近主機真實發(fā)/收包時刻。在不改變硬件的條件下，一個可行的辦法是修改網(wǎng)卡驅(qū)動程序，將記錄NTP包發(fā)/收時間戳從應(yīng)用程序移至網(wǎng)卡驅(qū)動程序處，可消除操作系統(tǒng)內(nèi)核處理延時不確定而引入的誤差。這種方法在局域網(wǎng)中可大幅提高NTP授時精度至μs級。

計算機時鐘偏差分析

通用PC機自帶兩類時鐘源：硬件時鐘和軟件時鐘(或稱為系統(tǒng)時鐘)。不論是硬件時鐘還是軟件時鐘，都是由石英晶體振蕩器驅(qū)動的，通過累計石英晶體振蕩器輸出脈沖數(shù)，換算出時間。所以計算機時鐘的準(zhǔn)確度取決于晶振頻率準(zhǔn)確度。受溫度變化、電壓、芯片老化等因素影響，晶振頻率會發(fā)生小幅度波動，其中溫度對晶振頻影響。

由于工藝和材料的原因，同一生產(chǎn)線上標(biāo)稱頻率相同的石英晶體，其實際頻率是不同的，實際頻率與標(biāo)稱頻率偏差率從10-4量級到10-9量級不等。以10-4量級為例，時鐘每天至少誤差8.64 s。