Il utilise l'effet Doppler.
Le VOR/D utilise une antenne centrale entourée par 48 antennes disposées sur un cercle de 6,8 m de rayon.
La somme de ces trois signaux donne un signal dont l'enveloppe est à 9 960 Hz, modulé en amplitude à 30 Hz.
Le fait de faire tourner les petites antennes à la vitesse de 30 t/s autour de l'antenne centrale crée une légère (mais suffisante) modulation de fréquence de l'enveloppe (9960 +/- 480 Hz) du signal final. La rotation est virtuelle, simulée par commutation entre les 48 petites antennes. (Une rotation réelle nécessiterait de faire tourner des antennes à environ 4 500 km/h autour de l'antenne principale).
Finalement :
Physiquement, dans les VOR/D actuels, le signal est rayonné : ils s'additionnent dans l'espace.
Le VOR/C utilise un aérien constitué d'au moins deux groupes d'éléments rayonnants. L'un d'eux permet une émission omnidirectionnelle, c'est celui-ci qui diffuse l'information de référence. À l'inverse, l'autre groupe d'éléments permet un rayonnement directionnel. Son diagramme tourne à 30 t/s. C'est ce second groupe qui sert à transmettre l'information variable.
Pour réaliser la rotation du diagramme variable, il y a deux solutions : une mécanique et une électronique. La version mécanique consiste tout simplement à faire tourner l'antenne à 30 t/s. Mais cela pose des problèmes d'usure des roulements et des connexions HF. Les versions récentes de VOR exploitent donc la solution électronique.
L'information fournie au pilote est présentée sous la forme d'une aiguille qui indique un écart par rapport à une route sélectionnée. Le pilote choisit au moyen d'une molette la route à suivre pour rejoindre la balise (si "TO" est affiché) ou pour s'en éloigner sur un certain radial (si FROM) est affiché) et l'instrument indique si l'on se trouve à gauche ou à droite de cette route.