자동차나, 비행기에 설치돼 인공위성의 전파를 이용하여 위도나 경도를 계산하는 자동항법장치의 원리를 수술에 이용하는 것이다.
네비게이션 시스템은 네비게이션 컴퓨터, 카메라 시스템, 환자 위치 인식용 기구 및 포인터 그리고 네비게이션 전용 인공관절 기구로 구성되어 인공관절 수술을 위해 사용된다.

네비게이션 시스템의 작동원리는 두개의 적외선 카메라에서 적외선을 발산하면 환자의 관절 뼈에 부착된 표식자에서 적외선을 카메라에 반사시켜 컴퓨터의 소프트웨어가 3 차원 형태로 환자 무릎에 대한 이미지를 생성하게 된다.
이렇게 생성된 이미지를 이용하여 각 손상된 관절 부위의 절단 두께와 각도, 힘줄의 균형, 인공관절의 크기를 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 결정하게 된다.
이후 네비게이션 전용 기구를 이용하여 컴퓨터 소프트웨어에서 계획하고 안내하는 대로 손상된 관절에 대한 수술을 진행하게 된다.
다시 말하면 광학 위치 추적장치, 적외선 카메라 등의 자동항법장치를 이용. 환자의 관절뼈에 3차원 위치 센서를 부착하여 다듬어야 할 뼈의 각도와 간격을 측정한다. 또한 대퇴골과 무릎, 발목관절의 중심 위치를 등록하여 인공관절과의 기계적 축(대퇴골과 무릎, 발목 관절의 평행각도)을 맞추고, 내외 회전각도를 적절히 판단하여, 인대와의 밸런스도 최상의 상태를 유지시킨다. 이는 정확한 하지 축의 정렬과 인대의 밸런스를 정확히 맞추어 수술 후의 통증을 줄이고 관절의 운동범위를 늘리며 인공관절의 수명을 늘려 수술의 만족도를 높이고자 하는 것이다.
미국, 유럽 등 해외에서 많이 사용하며 인공관절 수술의 정확도와 신뢰성을 높여가고 있다.

• 수술의 정확도를 높일 수 있다.
• 시술의 정확도를 확인하며 수술을 할 수 있다.
• 수술과정을 컴퓨터에 저장하여 이후 치료에 활용할 수 있다.
• 정확한 시술로 오차를 줄여 치료만족도를 높이고 인공관절의 수명를 연장할 수 있다.