Stacje były odróżniane według charakterystycznej dziesięciosekundowej sekwencji nadawania, chociaż niektóre typy odbiorników do identyfikacji używały częstotliwości charakterystycznych. Warto zwrócić uwagę że miejsce segmentu częstotliwości zasadniczej 10.2 kHz w każdej sekwencji odpowiada kolejności stacji. Początek sekwencji był wyznaczany przez czasy trwania segmentów (segment 0.9 s po jednosekundowym). Początek nadawania i czas emisji poszczególnych segmentów są takie same we wszystkich stacjach. Idealną zgodność uzyskiwano przez stosowanie cezowych zegarów atomowych w każdej stacji, co umożliwiało używanie Omegi także jako uniwersalnego wzorca czasu.

Działanie systemu Omega polegało na pomiarze faz sygnałów odbieranych stacji naziemnych. Typowe odbiorniki pokładowe pozwalały na wyznaczanie pozycji na dwa sposoby: metodą bezpośrednią i metodą hiperboliczną. Chociaż Omegę zwykło się wymieniać na pierwszym miejscu wśród systemów hiperbolicznych, najczęściej stosowanym rodzajem pracy była metoda bezpośrednia, czyli pomiar odległości od dwóch lub więcej stacji. Metodę hiperboliczną stosowano raczej w pionierskich latach systemu, kiedy odbiorniki z metodą bezpośrednią były drogie ze względu na wysoki wówczas koszt precyzyjnych oscylatorów kwarcowych (musiały być selekcjonowane).

Metoda bezpośrednia opiera się na porównaniu fazy częstotliwości zasadniczej 10.2 kHz z fazą pokładowego generatora wzorcowego. Ponieważ dla 10.2 kHz długość fali wynosi około 16 mil morskich pomiar dla tej jednej częstotliwości określa tylko położenie wewnątrz 16-milowego pierścienia (pasa), nic nie mówiąc o tym który to jest pas licząc od stacji. W tanich odbiornikach, korzystających tylko z częstotliwości zasadniczej tę niejednoznaczność usuwano przez zliczanie pełnych pasów przebytych od miejsca o znanych współrzędnych. Odbiorniki wieloczęstotliwościowe mogły przez mieszanie odbieranych częstotliwości uzyskiwać bardzo duże długości fali. Tak np. z 10.2 i 11,333 kHz otrzymuje się częstotliwość różnicową 1.133 kHz , czyli falę o długości około 140 NM. No cóż, to i tak jedna z najprostszych metod stosowanych w odbiornikach Omegi.

Metoda hiperboliczna w systemie Omega polega na pomiarze różnicy faz między sygnałami dwóch dowolnych par stacji (jedna może być wspólna). Pełne cykle różnicy faz (od 0 do 360 stopni) dla pary stacji formują pasy hiperboliczne o szerokości na linii łączącej stacje równej pół długości fali (8 mil dla 10.2 kHz). Pomiar różnicy faz pozwala na określenie hiperboli (izofazy) w obrębie pasa hiperbolicznego. Niejednoznaczność wynikającą z braku informacji co do samego pasa wyjaśniało się zliczaniem pełnych pasów hiperbolicznych przebytych od punktu o znanych współrzędnych (miejsca startu lub pozycji określonej innymi metodami) albo metodą wieloczęstotliwościową, analogicznie jak w metodzie bezpośredniej.
Przewaga metody hiperbolicznej polegała na tym, że wynik pomiaru fazy jest niezależny od od stałości częstotliwości lokalnego oscylatora - problem ten spada w całości na stacje naziemne z ich zegarami atomowymi.

Dużym niedostatkiem Omegi była niewielka dokładność - (deklarowana 4 NM, średnio około mili) wystarczająca do nawigacji transoceanicznej lecz stanowczo za mała dla jakichkolwiek dokładniejszych operacji. Głównym czynnikiem pogarszającym dokładność były warunki propagacyjne fal radiowych zakresu VLF, szczególnie gdy między stacją a odbiornikiem znalazła się linia terminatora (granica dnia i nocy).
W celu poprawienia przydatności systemu dla żeglugi przybrzeżnej i ratownictwa stworzono metodę różnicową, polegającą na udostępnieniu użytkownikom aktualnych poprawek dla poszczególnych rejonów. Poprawki te były obliczane według wskazań odbiorników o dokładnie znanej pozycji, zlokalizowanych na lądzie. Poprawki różnicowe transmitowano poprzez morskie radiolatarnie średniofalowe, analogiczne do lotniczych NDB, pracujące w zakresie 265 - 330 kHz. Przy użyciu metody różnicowej uzyskiwano dokładność pół mili morskiej w promieniu około 500 mil od radiolatarni (zależnie od mocy nadajnika i pory doby).
Inną metodą wspomagania Omegi było używanie jako dodatkowych stacji nadajników VLF należących do marynarki wojennej USA. Nadajniki te znajdowały się w praktycznie każdej większej bazie morskiej na świecie dla potrzeb łączności i nawigacji okrętów podwodnych. Pracowały one przez całą dobę w zakresie 16 - 30 kHz z bardzo dobrą stałością częstotliwości. Było tylko jedno drobne "ale": marynarka wojenna nie zamierzała się spowiadać z wyłączeń na czas konserwacji czy planowych zmian częstotliwości. Tym niemniej wiele typów odbiorników lotniczych i morskich mogło korzystać z tych sygnałów w trybie nawigacji bezpośredniej. W nawigacji lotniczej powszechnie stosowano sprawdzanie Omegi z systemem bezwładnościowym lub radiolokacyjnym (dopplerowskim).

Eksploatację systemu nawigacyjnego Omega zakończono 30 listopada 1997 roku.

Wstyd mi trochę tego emocjonalnego stosunku do starej techniki, ale wyznam, że moim zdaniem Omega była nieszczęśliwym systemem. Jej jedyną racją bytu było globalne pokrycie i przydatność dla okrętów podwodnych, głównie tych przenoszących pociski balistyczne. Powstała w okresie dojrzewania systemów satelitarnych, które charakteryzowały się znacznie wyższą dokładnością i szybko nadrabiały niedostatki, polegające głównie na długotrwałym oczekiwaniu na możliwość wykonania pomiaru. Dokładność Omegi ustępowała starszym od niej systemom Decca i Loran - pomimo mniejszego zasięgu i luk w pokryciu przeżyły one Omegę o parę lat.
Do tego doszły wysokie koszty utrzymania stacji, a głównie ich systemów antenowych. Kratownicowy maszt antenowy francuskiej stacji na wyspie Reunion miał wysokość 427 m (16 anten po 506 m każda). Japońska stacja w Cuszimie liczy sobie 458 m i długo była najwyższą budowlą świata.
Przez jakiś czas działały jeszcze stacje amerykańskie, australijska, norweska i francuska, przerobione do utrzymywania łączności z okrętami podwodnymi.

Wieża antenowa Omegi w Cuszimie w Japonii (po lewej) jest utrzymywana jako atrakcja turystyczna (i ciekawostka techniczna - jedyny maszt powyżej 400 m zbudowany z trzymetrowej średnicy rury). W chwili gdy zabierałem się do wykańczania niniejszego tekstu, maszt antenowy Omegi na francuskiej wyspie La Reunion został wysadzony w powietrze (18 kwietnia 1999, godz. 7.00 czasu lokalnego). Los pozostałych stacji nie jest mi znany.

Omega ... Omega in the sky.
Ships and planes use you as their eyes.
You've run so long, Your waves held high.
You cover the world in the blink of an eye.
You sing a song like no other.
Your cycle covers places that no other could cover.
Your lattice ... out-stretched like the arms of a mother,
helping so many, no matter what weather.
We bid you farewell, so long and good bye...
and from all the men, past and present,
we salute you and all who have served under your majestic tower,
here at OMSTA LaMoure, North Dakota...
And Just like your song,
We are gone ... In the Blink of an eye

Fireman Adam Powers,
OMSTA LaMoure, North Dakota