電離圏を通過する電波は、伝播経路上の電子の総数と電波の周波数に依存して、速度に違いが生じる。この性質を利用し、衛星から送信される周波数の異なる2つの信号から、受信機と衛星を結ぶ経路に沿って積分した単位面積当たりの全電子数（TEC）を測定する。TECには、電子密度が最大となる高さ約300kmの電離圏電子密度の変化が強く反映される。稠（ちゅう）密なGPS受信機網と視野内にあるすべてのGPS衛星を用いることで、高い空間解像度で広範囲に面的な電離圏観測が可能である。
GPSヲリヨウシタデンリケンゼンデンシスウカンソク