El AIS normalmente funciona de forma autónoma y continua, independientemente de si opera en alta mar, en zonas costeras o tierra adentro. Las transmisiones utilizan modulación FM GMSK de 9,6 kb en canales de 25 o 12,5 kHz mediante protocolos de paquetes HDLC . Aunque solo se necesita un canal de radio, cada estación transmite y recibe en dos para evitar interferencias y permitir el cambio de canal sin pérdida de comunicación con otros buques. El sistema permite la resolución automática de conflictos entre él mismo y otras estaciones, y la integridad de las comunicaciones se mantiene incluso en situaciones de sobrecarga.

Cada estación determina su propio horario de transmisión (franja), basándose en el historial de tráfico del enlace de datos y el conocimiento de las acciones futuras de otras estaciones. Un informe de posición de una estación AIS se ajusta a una de las 2250 franjas horarias establecidas cada 60 segundos. Las estaciones AIS se sincronizan continuamente entre sí para evitar la superposición de transmisiones de franjas horarias. La selección de franjas horarias por parte de una estación AIS se realiza aleatoriamente dentro de un intervalo definido y se etiqueta con un tiempo de espera aleatorio de entre 0 y 8 tramas. Cuando una estación cambia su asignación de franja horaria, anuncia con antelación tanto la nueva ubicación como el tiempo de espera para dicha ubicación. De esta manera, las nuevas estaciones, incluidas aquellas que repentinamente se encuentren dentro del alcance de radio cerca de otras embarcaciones, siempre serán recibidas por estas.

La capacidad de notificación de buques requerida, según la norma de rendimiento de la OMI, asciende a un mínimo de 2000 intervalos de tiempo por minuto, aunque el sistema proporciona 4500 intervalos de tiempo por minuto. El modo de transmisión SOTDMA permite sobrecargar el sistema entre un 400 % y un 500 % mediante el uso compartido de intervalos, y aun así proporcionar una capacidad de transmisión de casi el 100 % para buques a menos de 8 o 10 millas náuticas entre sí en modo barco a barco. En caso de sobrecarga del sistema, solo se descartarán los objetivos más alejados, para dar preferencia a los objetivos más cercanos, que son una preocupación principal para los operadores de buques. En la práctica, la capacidad del sistema es prácticamente ilimitada, lo que permite atender a un gran número de buques simultáneamente.

El alcance de cobertura del sistema es similar al de otras aplicaciones VHF , dependiendo esencialmente de la altura de la antena. Su propagación es ligeramente mejor que la del radar gracias a su mayor longitud de onda, lo que permite ver en curvas y detrás de islas si las masas de tierra no son demasiado altas. Un valor típico en el mar es de 20 millas náuticas. Con la ayuda de estaciones repetidoras, la cobertura tanto para barcos como para estaciones VTS puede mejorarse considerablemente.

El sistema es compatible con versiones anteriores de los sistemas de llamada selectiva digital , lo que permite que los sistemas GMDSS basados ​​en tierra establezcan de manera económica canales operativos AIS e identifiquen y rastreen buques equipados con AIS, y está destinado a reemplazar por completo los sistemas de transpondedores basados ​​en DSC existentes .