器具に取り付けられた赤外線発光部より直接発せられた赤外線をCCDカメラで認識する方式。器具には電源を供給する為の電池または電源コードの取り付けが必要となる。反射式に比べて強い光を発せられるがCCDカメラ正面に対して器具を傾けた状態での視認性が低下する。
反射式（パッシブ式）.
カメラユニットより赤外線フラッシュを発光し、器具に取り付けられた反射素材（通常は球形）で反射された赤外線をCCDカメラで認識する方式。器具に電源が不要となりCCDカメラ正面に対する器具の傾きにもより広く対応できるが、反射素材に血液などが付着した場合に視認性が低下する。
磁場式.
手術領域に磁界を発生させ、器具などに取り付けされた磁性体や金属部の位置を検出する方式。器具などが完全に体内へ隠れた状態でもトラッキングが可能となるが、トラッキング可能領域が狭いことや周囲の金属製器具・機械への影響が大きいことなどから市販されている製品は僅かとなっている。
いずれのトラッキングシステムを採用しているシステムにおいても、ナビゲーションの最も基本となる機能は空間にある器具位置を検出する機能である。器具が複数となればその位置関係（距離や角度）を計算することになる。実際の使用されるシステムにおいては、個々の器具に画像や参照点を関連させる発展的機能がソフトウェアによって制御されている。
画像情報による分類.
イメージベースナビゲーションシステム.
イメージフリーナビゲーションシステム.
主に整形外科学向けナビゲーションシステムに採用される方式で、患者画像を用いないので被曝軽減やコスト面で効果があるとされている。手術を行う医師はナビゲーション用器具により、手術に使用したい参照点を直接患部にて指定する。骨頭中心など直接指定する事のできない参照点は、患部の動作によって計算される場合もある。イメージベースナビゲーションシステムと比べると後発で開発されたものの、使用されている技術はむしろナビゲーションシステムの基本機能である位置情報取得と記録のみとなる。
レジストレーションと精度・誤差要因.