Jiroskoplar çok tuhaf bir şekilde davranıyor gibi görünebilir, ancak temel fiziklerinin incelenmesi, dış dünyaya çok mantıklı ve öngörülebilir şekillerde tepki verdiklerini gösterir. Jiroskopları anlamanın anahtarı açısal momentum kavramını anlamaktır. Bu, lineer muadili ile benzerdir, ancak bazı önemli farklılıklar vardır.
Doğrusal momentum çoğu insan tarafından iyi anlaşılır. Hareket eden bir nesne, üzerine bir dış kuvvet etki etmedikçe, aynı yön ve hızla hareket etmeye devam etme eğilimindedir. Bu olduğunda, hız veya yön sezgisel bir şekilde değişir.
Açısal momentum benzerdir ancak yönünü temsil eden vektör dönme ekseni ile hizalıdır. Dönen bir cisme bir kuvvet etki ettiğinde, tıpkı lineer bir durumda olduğu gibi bu vektöre etki eder. Aradaki fark, ortaya çıkan momentum değişikliğinin kuvvet yönünde değil, hem kuvvete hem de momentum vektörüne dik açılarda olmasıdır.
Dönen herhangi bir nesne jiroskopik özellikler kazanacaktır, ancak nesne dönme ekseninden daha uzakta yoğunlaşmış daha fazla kütle ile yapılırsa etki vurgulanır. Bu, dönen nesneye daha fazla açısal momentum verir. En verimli jiroskop tasarımları, düşük sürtünmeli bir pivot noktası etrafında dengelenmiş daha ağır ve daha konsantre bir kütle kullanır.
Bir jiroskopun birincil kalitesi, kararlı olmasıdır. Bir griyo döndürüldüğünde, aynı yönde kalma eğilimi gösterir ve dönüş eksenini yeniden yönlendirmek için uygulanan herhangi bir kuvvet, bir direnç kuvveti ile karşılanır. Bu, açısal momentumun korunumu olarak bilinir. Hızla giden bir arabanın ezici bir kuvvet momentumunu değiştirmediği sürece yoluna devam etme eğiliminde olması gibi, bir topaç da ekseni aynı yöne yönlendirilmiş olarak dönmeye devam etmeye çalışır.
Jiroskoplar, atalet referans cihazlarında enstrüman olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Uçaklarda, füzelerde ve uydularda bulunabilirler. Jiroskopik etkiler daha yaygın nesnelerde de bulunur. Hareket eden bir bisikletin ve dönen bir yo-yo'nun stabilitesinden sorumludurlar.
Bir jiroskopun en benzersiz özelliği, cihaza yerçekimine karşı koyma kabiliyetini veren presesyondur. Dönme eksenini yeniden hizalamaya çalışan herhangi bir kuvvete karşı koyan hareket, jiroskop dik kalacak şekilde yönlendirilir. Yerçekiminden düşmek yerine yanlara doğru hareket ederek kendini düzeltir.