Thay vì quan sát giao thông bằng camera, Google Maps thu thập và phân tích dữ liệu định vị ẩn danh từ hàng triệu điện thoại thông minh đang lưu thông trên đường. Khi người dùng bật GPS và sử dụng ứng dụng, hệ thống có thể ghi nhận vị trí, hướng di chuyển và tốc độ theo thời gian thực. Tất cả thông tin này đều được xử lý ở dạng tổng hợp, không gắn với danh tính cá nhân.
Nếu trên cùng một đoạn đường có nhiều thiết bị cùng lúc di chuyển chậm hơn mức bình thường, Google Maps sẽ xác định khả năng cao khu vực đó đang xảy ra ùn tắc và hiển thị cảnh báo trên bản đồ.
Một phương tiện đi chậm không đủ để kết luận đường tắc. Tuy nhiên, khi số lượng lớn người tham gia giao thông cùng giảm tốc độ tại một vị trí, độ tin cậy của dữ liệu tăng lên rõ rệt. Đây là nguyên lý dữ liệu đám đông, giúp Google Maps đặc biệt hiệu quả tại các đô thị lớn, nơi mật độ người dùng smartphone cao và việc bật định vị diễn ra thường xuyên.
Càng nhiều người sử dụng ứng dụng trong cùng một thời điểm, bức tranh giao thông mà Google Maps phản ánh càng sát với thực tế.
Bên cạnh dữ liệu thời gian thực, Google Maps còn sở hữu kho dữ liệu giao thông được tích lũy trong nhiều năm. Nhờ đó, hệ thống có thể nhận diện các quy luật quen thuộc như giờ cao điểm, những tuyến đường thường xuyên đông xe hay sự khác biệt giữa ngày thường và cuối tuần.
Khi tốc độ di chuyển tại một thời điểm thấp hơn đáng kể so với mức trung bình trong quá khứ ở cùng khung giờ, hệ thống sẽ xác định đây là tình trạng ùn tắc bất thường, có thể xuất phát từ tai nạn, thời tiết xấu hoặc sự cố giao thông.
Ngoài việc tự động phân tích dữ liệu, Google Maps còn cho phép người dùng chủ động báo cáo các sự cố giao thông như tai nạn, đường đang sửa chữa hoặc ngập nước. Những thông tin này không được hiển thị ngay lập tức mà sẽ được hệ thống đối chiếu với dữ liệu thực tế và xác nhận từ nhiều người dùng khác trước khi hiện cảnh báo trên ứng dụng. Cách làm này giúp hạn chế thông tin sai lệch và nâng cao độ chính xác của bản đồ giao thông.
Trong một số tình huống, người dùng có thể gặp trường hợp Google Maps hiển thị đường ùn tắc nhưng thực tế lại khá thông thoáng. Điều này có thể xảy ra khi lượng thiết bị cung cấp dữ liệu trên tuyến đường đó còn hạn chế hoặc dữ liệu bị trễ so với tình hình thực tế vài phút. Ngoài ra, việc nhiều phương tiện dừng cùng lúc do đèn tín hiệu kéo dài, mưa lớn hay kiểm tra giao thông cũng có thể khiến hệ thống nhầm lẫn trong thời gian ngắn.