O LTSP é uma coleção de softwares livres que possibilita a transformação da instalação de um sistema Gnu/Linux normal num servidor de thin clients. Existem afirmações de que entre as várias formas de se construir servidores de clientes, o LTSP é o mais simples de se fazer a manutenção.

Um exemplo de outros softwares é o Windows terminal server que cada terminal precisa de um programa instalado para possibilitar o boot no servidor, exigindo assim mais atenção para os clientes na manutenção e administração.

Já com o LTSP os clientes não precisam de nada instalado, apenas necessitando de uma placa de rede com capacidade para dar boot via PXE. Com isso as preocupações com as estações são mínimas.

No funcionamento do LTSP cada estação exibe uma sessão de usuário do servidor, para o servidor cada terminal ligado a ele representa apenas mais uma sessão aberta, enquanto para cada usuário dos thin clientes este é um computador super funcional que funciona como uma máquina nova e completa. Sendo que a única coisa que ele está fazendo é exibindo uma tela do que se passa em outro computador de melhor performance.

O arranque dos terminais até conectar-se as estações e exibir suas telas gráficas se faz do seguinte modo:

O terminal inicia dando boot através de uma imagem que possibilita iniciar pela placa, essa imagem é um software bem simples presente em chips na placa de rede, disquete ou CD-ROM. Depois de iniciado o cliente e enviado um pacote broadcast, a placa surge na rede como se estivesse nascendo sem saber quem é e nem pra onde vai, quem vai lhe fornecer estas informações é justamente o servidor DHCP que daí em diante lhe enviará parâmetros da rede e do kernel, que será carregado via TFTP.

Após isso o TFTP enviará características de hardware da estação que serão carregadas no diretório /opt/ltsp/i386, também conhecido como chroot, esse diretório contém um mini sistema de arquivos Gnu/Linux. Este é montado no servidor via NFS, que fornecerá todas as informações de hardware para a imagem de boot e tela de login, ou seja, o X será iniciado no cliente, no qual as mudanças e informações inicialmente serão armazenadas em um "ramdisk", já que o diretório será montado com permissões como somente leitura para os clientes, para que não ocorram alterações nos arquivos do servidor.

A partir daí todos os aplicativos e execuções que podem ser feitos no servidor serão feitos nas estações com a mesmo desempenho do servidor como se ambas as maquinas tivessem a mesma capacidade tanto de memoria como de processamento, e quando se trata de vários clientes ligados a um servidor LTSP se por exemplo todos estão usando ao mesmo tempo um programa como o OpenOffice por exemplo, a memoria RAM utilizada para isso será apenas equivalente a uma sessão aberta, sendo assim compartilhada a execução do aplicativo entre os demais terminais.