जाइरोस्कोप बहुत अजीब तरीके से व्यवहार करते प्रतीत हो सकते हैं लेकिन उनके अंतर्निहित भौतिकी के एक अध्ययन से पता चलता है कि वे बाहरी दुनिया पर बहुत तार्किक और अनुमानित तरीके से प्रतिक्रिया करते हैं। जाइरोस्कोप को समझने की कुंजी कोणीय गति की अवधारणा को समझना है। यह अपने रैखिक समकक्ष के समान है लेकिन कुछ उल्लेखनीय अंतरों के साथ।
रैखिक गति ज्यादातर लोगों द्वारा अच्छी तरह से समझी जाती है। एक वस्तु जो गतिमान है वह उसी दिशा और गति से ऐसा करती रहती है जब तक कि उस पर बाहरी बल द्वारा कार्य नहीं किया जाता है। जब ऐसा होता है, तो गति या दिशा सहज तरीके से बदल जाती है।
कोणीय गति समान है लेकिन इसकी दिशा का प्रतिनिधित्व करने वाला वेक्टर स्पिन अक्ष के साथ संरेखित होता है। जब कोई बल किसी कताई वस्तु पर कार्य करता है तो वह इस वेक्टर पर वैसे ही कार्य करता है जैसे वह एक रैखिक मामले में होता है। अंतर यह है कि परिणामी संवेग परिवर्तन बल की दिशा में नहीं है बल्कि इसके और संवेग वेक्टर दोनों के समकोण पर है।
कोई भी कताई वस्तु जाइरोस्कोपिक विशेषताओं पर ले जाएगी, लेकिन प्रभाव तब बढ़ जाता है जब वस्तु को अधिक द्रव्यमान के साथ बनाया जाता है जो कि स्पिन अक्ष से आगे केंद्रित होता है। यह कताई वस्तु को अधिक कोणीय गति देता है। सबसे कुशल गायरोस्कोप डिज़ाइन एक भारी और अधिक केंद्रित द्रव्यमान का उपयोग करते हैं जो कम घर्षण धुरी बिंदु के बारे में संतुलित होता है।
जाइरोस्कोप का प्राथमिक गुण यह है कि यह स्थिर होता है। एक बार जब एक ग्रियो काता जाता है, तो यह उसी अभिविन्यास में रहता है और स्पिन अक्ष को पुन: उन्मुख करने के लिए लागू किसी भी बल को प्रतिरोधी बल से मुलाकात की जाती है। इसे कोणीय संवेग के संरक्षण के रूप में जाना जाता है। जिस तरह एक तेज रफ्तार कार अपने रास्ते पर तब तक चलती रहती है जब तक कि एक भारी बल अपनी गति को नहीं बदलता है, एक कताई शीर्ष उसी दिशा में अपनी धुरी के साथ घूमते रहने की कोशिश करता है।
जाइरोस्कोप का व्यापक रूप से जड़त्वीय संदर्भ उपकरणों में उपकरणों के रूप में उपयोग किया जाता है। वे हवाई जहाज, मिसाइल और उपग्रहों में पाए जा सकते हैं। जाइरोस्कोपिक प्रभाव अधिक सामान्य वस्तुओं में भी पाए जाते हैं। वे एक चलती साइकिल और एक कताई यो-यो की स्थिरता के लिए जिम्मेदार हैं।
जाइरोस्कोप की सबसे अनूठी विशेषता पूर्वता है, जो डिवाइस को गुरुत्वाकर्षण को धता बताने की स्पष्ट क्षमता देती है। वह गति जो किसी भी बल का प्रतिकार करती है जो स्पिन अक्ष को पुन: संरेखित करने का प्रयास करती है, को निर्देशित किया जाता है ताकि जाइरो सीधा रहे। गुरुत्वाकर्षण बल से गिरने के बजाय, यह बग़ल में चलते हुए अपने आप को अधिकार देता है।