Jeśli impuls wysłany jest z pewnego punktu w przestrzeni, nadejdzie on do dwóch oddalonych od siebie lokalizacji odbiorczych w różnych momentach czasu, różnica czasowa wynika więc z różnicy odległości pomiędzy odbiornikami a nadajnikiem. Mając dane dwie lokalizacje oraz znane TDoA, otrzymamy miejsce geometryczne możliwych położeń nadajnika, będące połową hiperboloidy dwupowłokowej.
thumb|Rys. 1. Hiperboloida dwupowłokowa
Ujmując to prościej, znając położenie obu odbiorników, można zlokalizować nadajnik na powierzchni hiperboloidyInnymi słowy, na takiej trójwymiarowej powierzchni każde dwa punkty do niej należące będą miały taką samą odległość różnicową od danych odbiorników, tj. sygnał wysłany z dowolnego punktu na tej powierzchni będzie miał takie samo TDoA zmierzone przez odbiorniki jak sygnał nadany z innego dowolnego punktu na tej powierzchni.Dlatego w praktyce, TDoA dla (poruszającego się) nadajnika jest mierzona, następnie określana jest związana z tym TDoA powierzchnia hiperboliczna i nadajnik jest lokalizowany gdzieś na tej powierzchni..
Można zauważyć, że odbiorniki nie muszą znać bezwzględnego czasu, w którym impuls został nadany – wymagana jest jedynie różnica czasowa.