該協(xié)議通常描述為一種主從式架構，但它也可以在點對點網(wǎng)絡中，對等體雙方可將另一端認定為潛在的時間源。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整的警告，但不會傳輸有關本地時區(qū)或夏時制的信息。

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確度取決于晶振頻率準確度。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，同一生產線上標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。

假定局域網(wǎng)內NTP延時小于1ms，理論上授時誤差小于0.5ms，但對于Windows操作系統(tǒng)內置的NTP客戶和NTP服務，并不能達到此精度。Windows NTP時鐘分辨率因操作系統(tǒng)和硬件不同而有所不同，時鐘分辨率通常為10ms或15ms。基于Windows操作系統(tǒng)內置的NTP授時精度不超過10ms。

NTP授時精度與NTP服務器與用戶間的網(wǎng)絡狀況有關：廣域網(wǎng)授時精度通常能達50ms級，但有時超過500ms；局域網(wǎng)授時不存在路由器路徑延遲問題，因而授時精度理論上可以提到亞毫秒級；但是Windows內置NTP服務，在局域網(wǎng)內其授時精度也只能達10ms級。