GPS時鐘服務器利用RS232接口接收GPS衛星傳來的信號，然后經主CPU中央處理單元的規約轉換、當地時間轉換成滿足各種要求的接口標（RS232/RS422/RS485等）和時間編碼輸出（IRIG_B碼，ASCII碼等）。GPS時鐘系統一般由GPS衛星信號接收部分、CPU部分、輸出或擴展部分、電源部分、人機交互模塊部分組成。
GPS時鐘服務器主要有同步脈沖輸出、串行時間信息輸出和IRIG-B碼輸出三種對時方式。脈沖同步輸出方式，即同步時鐘每隔一定的時間間隔輸出一個的同步脈沖。被授時裝置在接收到同步脈沖后進行對時，消除裝置內部時鐘的走時誤差。脈沖同步的缺點是無法直接提供時間信息，被授時裝置如果時間源就出錯，會一直錯誤走下去。串行同步輸出方式，是將時刻信息以串行數據流的方式輸出。各種被授時裝置接收每秒一次的串行時間信息獲得時間同步，在未接收到廣播對時令的這段時間間隔內，裝置時鐘存在自身走時誤差問題，使用串行方式對時比脈沖對時方式復雜，另外在接收過程中，信息處理耗費的時間也會影響對時精度，所以主要用于給事件加上時間標記，如果要提高對時精度，現場應用時還需要再給出秒對時脈沖信號。利用1PPS（秒脈沖）信號的上升沿來實現外部時鐘與GPS時鐘的同步以及將同步誤差抑制在滿足系統精度要求范圍之內。
為保證GPS時鐘服務器的功能、精度和效率，應做好日常的保養和維護工作，應定時對GPS對時系統各個部件進行檢查，首先應檢查裝置顯示面板上的天線信號是否正常，再檢查顯示面板上鎖定的衛星數量（一般應大于3），以上兩項正常后再用顯示面板上所顯示的時間與各個對時設備上所顯示或打印的時間進行比對，以確認對時系統內所有參與對時的設備的對時單元工作正常，定時對系統內的各個部件進行巡檢以保證整個系統的可靠性。
