Може да изглежда, че жироскопите се държат по много странен начин, но проучване на тяхната основна физика показва, че те реагират на външния свят по много логичен и предсказуем начин. Ключът към разбирането на жироскопите е разбирането на концепцията за ъгловия момент. Това е подобно на неговия линеен аналог, но с някои забележими разлики.
Линейният импулс се разбира добре от повечето хора. Обектът, който се движи, има тенденция да продължава да прави това със същата посока и скорост, освен ако върху него не се въздейства външна сила. Когато това се случи, скоростта или посоката се променят по интуитивен начин.
Ъгловият импулс е подобен, но векторът, представящ неговата посока, е подравнен с оста на въртене. Когато сила действа върху въртящ се обект, тя действа върху този вектор точно както би действала в линеен случай. Разликата е, че получената промяна на импулса не е в посока на силата, а е под прав ъгъл както към нея, така и към инерционния вектор.
Всеки въртящ се обект ще придобие жироскопични характеристики, но ефектът се подчертава, ако обектът е направен с повече маса, която е концентрирана по-далеч от оста на въртене. Това дава на въртящия се обект по-голям ъглов импулс. Най-ефективните жироскопни конструкции използват по-тежка и концентрирана маса, която е балансирана около точката на въртене с ниско триене.
Основното качество на жироскопа е, че той е стабилен. След като gryo се завърти, той има тенденция да остане в същата ориентация и всяка сила, приложена за преориентиране на оста на въртене, се среща с резистивна сила. Това е известно като запазване на ъгловия импулс. Точно както превишаващата се скорост има тенденция да продължи по пътя си, освен ако преобладаващата сила не промени инерцията си, въртящият се връх се опитва да продължи да се върти с оста си, ориентирана в същата посока.
Жироскопите се използват широко като инструменти в инерционни референтни устройства. Те могат да бъдат намерени в самолети, ракети и сателити. Жироскопски ефекти се откриват и при по-често срещани обекти. Те са отговорни за стабилността на движещия се велосипед и въртящия се йо-йо.
Най-уникалната характеристика на жироскопа е прецесията, която дава на устройството видимата му способност да се противопоставя на гравитацията. Движението, което противодейства на всяка сила, която се опитва да пренастрои оста на въртене, е насочено така, че жироскопът да остане изправен. Вместо да падне от силата на гравитацията, тя се права, като се движи настрани.