计数与等待是一体的
信号量是协调并发执行的同步对象，而不只是一个供程序随意读写的整数。可把其计数理解为当前可领取的许可：一次成功等待取得一个许可，一次发布提供一个许可。检查是否有许可与取得许可必须按同步操作完成，不能拆成未经保护的普通判断和减法。
在 Linux 的 POSIX 接口说明中，可用计数不小于零；计数为零时 sem_wait 等待，直到能够减一。部分教材用负数记录等待者人数，那是另一种描述模型，不应把它与接口展示的许可计数混同。
初始值决定同步用途
若要保护一个临界区，可把许可数初始化为一，所有进入者先等待，离开时发布一次，并维持严格配对。这样同一时刻只有一个成功取得许可但尚未归还的执行者。这是二元使用方式；通用计数信号量并不会因为初值为一，就自动阻止错误的多次发布。
计数信号量也可以从多个许可开始，限制同时占用某类资源的操作数量。若目标是线程排序，则可从零开始：工作线程完成某阶段后发布，依赖它的线程等待。发布先发生时，许可仍保存在计数中；等待先发生时，等待者暂停，随后由发布使其能够继续。
有界缓冲区展示了许可和数据保护为何要分开：empty从容量开始，full从零开始，分别控制可写空位和可读项目；多个生产者或消费者操作缓冲区索引时，还需要互斥。正确次序是在等到相应许可后再取得互斥保护。若消费者先持有互斥锁，再因full为零而阻塞，生产者就可能无法取得同一把锁来放入数据。单个信号量的操作都正确，组合次序仍会造成死锁。
与互斥锁的不同
二元信号量能在正确协议下提供互斥，但用途不限于锁。排序例子中，等待与发布由不同线程完成；互斥锁则有取得者这一持有者概念，释放行为受互斥量类型及持有关系约束。因此不能只因二者常出现“一进一出”就把接口任意替换。
互斥锁还有递归、错误检查和健壮性等特定语义。选择同步对象时，应先区分是在保护共享状态、计算资源许可，还是通知某个阶段完成。计数本身不自动保护其他共享数据，相关数据访问仍须遵循完整的同步协议。
成功等待与异常返回
POSIX 还提供非阻塞尝试和限时等待。Linux 的 sem_trywait 在不能立即取得许可时返回 EAGAIN；sem_timedwait 可以因超时返回。sem_wait 也可能被信号处理打断，因此调用返回并不必然等于成功取得许可，应检查结果再执行依赖该许可的操作。
信号量可用于线程之间，也可用于进程之间。POSIX 区分具名与无名形式；跨进程的无名信号量需要放在相应共享内存中。初始化、共享方式及生命周期属于使用协议的一部分，不能只复制一对等待和发布调用，就假定同步已经成立。