Eine VOR-Station arbeitet auf dem Prinzip der Phasenverschiebung zwischen einem Referenzsignal und einem umlaufenden Signal. Dazu rotiert das Magnetfeld, das von der Richtantenne kommt, mit 1800 Umdrehungen pro Minute und sendet einen umlaufenden, eng gebündelten Funkstrahl aus. Das Nordbezugssignal wird über eine weitere Antenne abgestrahlt. Beide Signale werden von einem Luftfahrzeug empfangen, die Phasenverschiebung in Grad umgerechnet und als Radial im Instument angezeigt.
Anschaulich lässt sich das Prinzip anhand eines Leuchtturms erklären, der einen umlaufenden weißen Lichtstrahl besitzt, der jede Minute einmal um 360 Grad dreht. Zusätzlich hat er ein rotes Blinklicht, das beim Norddurchlauf des weißen Strahls einmal blinkt. Der Beobachter kann jetzt durch Beobachtung der beiden Lichtsignale und der Zeitmessung die Richtung bestimmen, unter der er die Station sieht.
Der Frequenzbereich, in dem alle VOR-Stationen arbeiten, liegt im VHF-Bereich und reicht von 108.00 bis 117.95 MHz, wobei die sogenannten Platz- und Anflugfunkfeuer mit geringerer Reichweite die Frequenzen von 108.00 bis 111.80 einnehmen.
Sie unterscheiden sich von den Landekurssendern des Instrumentenlandesystems ILS, die im gleichen Bereich arbeiten, durch gerade MHz-Zehntel hinter dem Komma.
Daraus ergibt sich für die Funkfeuer (gerade Zahl hinter dem Komma) folgende Wertefolge:
während die Landekurssender (ungerade Zahl hinter dem Komma) des Instrumenten-Landesystems die Frequenzfolge
belegen.
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