进行数据传输时，传送和接收双方要保持完全的同步，因此，要求接收和传送设备必须使用同一时钟。
优点：可以实现高速度、大容量的数据传送。

缺点：要求发生时钟和接收时钟保持严格同步，同时硬体複杂。

没有数据传送时，传输线处于MARK状态。为了表示数据传输的开始，传送方先传送一个或两个特殊字元，该字元称为同步字元。当传送方和接收方达到同步后，就可以一个字元接一个字元地传送一大块数据，而不再需要用起始位和停止位了，这样可以明显地提高数据的传输速率。採用同步方式传送数据时，在传送过程中，收发双方还必须用一个时钟进行协调，用于确定串列传输中每一位的位置。接收数据时，接收方可利用同步字元使内部时钟与传送方保持同步，然后将同步字元后面的数据逐位移入，并转换成并行格式，供CPU读取，直至收到结束符为止。

常用的晶片有8251、8274、mc6850以及支持FREESCALE的POWERPC核的CPU。同步通信实现的硬体和软体成本较高，也是同步通信未广泛套用的原因之一。

变电站时钟同步通信技术是基于IEEE1588标準中的PTP精确时钟同步协定来进行的。