NTP意圖將所有參與計算機的協(xié)調世界時（UTC）時間同步到幾毫秒誤差內。它使用Marzullo算法的修改版來選擇的時間服務器，其設計旨在減輕可變網絡延遲造成的影響。NTP通常可以在公共互聯網保持幾十秒的誤差，并且在理想的局域網環(huán)境中可以實現超過1毫秒的精度。不對成路由可擁塞控制可能導致100毫秒（或更高）的錯誤。

任何晶振實際工作頻率都是不穩(wěn)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(tǒng)內核處理延遲的情況下通常小于1ms。

實際應用中，還有確保秒級精度的簡單的網絡時間協(xié)議SNTP(Simple Network Time Protocol)。SNTP是NTP的一個子集,主要用于那些不需要NTP的精度以較高實現復雜性的網絡時間同步客戶機。SNTP協(xié)議已減少了網絡延時對校對準確的影響，但沒有冗余服務器和校正時鐘頻率誤差功能。