W monitorach G-SYNC zainstalowany jest specjalny układ, który zastępuje standardowy skaler.

Umożliwia dynamiczną zmianę częstotliwości odświeżania monitora — zgodnie z liczbą klatek na sekundę procesora graficznego (Hz=FPS), co z kolei eliminuje rozrywanie obrazu i zacinanie się obrazu, o ile liczba klatek na sekundę (FPS) nie przekracza maksymalnej częstotliwości odświeżania monitora.

Jednakże w przeciwieństwie do V-Sync, G-SYNC nie powoduje znaczącego opóźnienia sygnału wejściowego.

Ponadto dedykowany moduł G-SYNC oferuje zmienny overdrive. Monitory do gier wykorzystują overdrive, aby zwiększyć szybkość reakcji, dzięki czemu piksele mogą zmieniać kolor na kolor wystarczająco szybko, aby zapobiec efektowi ghostingu/smużenia za szybko poruszającymi się obiektami.

Jednak większość monitorów bez G-SYNC nie ma zmiennego overdrive, a jedynie stałe tryby; na przykład: Weak, Medium i Strong. Problem polega na tym, że różne częstotliwości odświeżania wymagają różnych poziomów overdrive.

Teraz, przy częstotliwości 144 Hz, tryb overdrive „Strong” może idealnie wyeliminować wszelkie smużenie, ale może też okazać się zbyt agresywny, jeśli liczba klatek na sekundę (FPS) spadnie do ok. 60 FPS/Hz, co może powodować odwrotny efekt smużenia lub przestrzelenie pikseli.

Aby uzyskać optymalną wydajność, należy ręcznie zmienić tryb Overdrive w zależności od liczby klatek na sekundę (FPS), co nie jest możliwe w grach wideo, w których liczba klatek na sekundę ulega dużym wahaniom.

Zmienny overdrive technologii G-SYNC może zmieniać się na bieżąco zależnie od częstotliwości odświeżania, eliminując efekt smużenia przy wysokiej liczbie klatek na sekundę i zapobiegając przeładowaniu pikseli przy niższej liczbie klatek na sekundę.