NTP sử dụng thuật toán Marzullo, và nó cũng hỗ trợ các tính năng như giây nhuận. NTPv4 thông thường có thể đảm bảo độ chính xác trong khoảng 10 mili giây (1/100 s) trên mạng Internet công cộng, và có thể đạt đến độ chính xác 200 micro giây (1/5000 s) hay hơn nữa trong điều kiện lý tưởng của môi trường mạng cục bộ.

Trên mạng Internet, NTP đồng bộ đồng hồ của các hệ thống máy tính theo UTC; trong môi trường LAN độc lập, NTP cũng thường được sử dụng để đồng bộ với UTC, nhưng về nguyên tắc nó có thể được sử dụng để đồng bộ với một mốc thời gian khác, ví dụ như múi giờ tại chỗ.

Chi tiết hoạt động của NTP được quy định trong các RFC 778, RFC 891, RFC 956, FRC 958 (thay thế bởi 1305), và RFC 1305. Chuẩn đang được triển khai là phiên bản 4 (NTPv4); tuy nhiên, vào năm 2005, chỉ có phiên bản 3 và các phiên bản cũ hơn được quy định trong các RFCs. Tổ chức IETF NTP Working Group đã chuẩn hóa hoạt động của cộng đồng NTP từ khi có RFC 1305.

Một phiên bản đơn giản hơn của NTP không cần yêu cầu lưu trữ thông tin trao đổi cũ được gọi là Giao thức Đồng bộ Thời gian mạng Đơn giản - Simple Network Time Protocol hay SNTP. Giao thức này được sử dụng cho các thiết bị nhúng và trong các ứng dụng không cần độ chính xác cao về thời gian. Xem các RFC 1369, RFC 1769, RFC 2030 và RFC 4330.

Chú ý rằng NTP chỉ cung cấp thời gian UTC, và không có thông tin về múi giờ hay giờ tiết kiệm ánh sáng ngày (Daylight saving time). Thông tin vày nằm ngoài hoạt động của NTP và được xác định bằng cách khác (hầu hết các hệ thống đều cho phép chỉnh các thông số này).