Gyroskop je sestaven ze setrvačníku, který zachovává polohu své osy rotace ve vztažném prostoru. Setrvačník je v podstatě těžké kolo otáčející se v ložiscích s nepatrným třením. Otáčející se setrvačník má moment hybnosti, takže jeho osa bez působení vnějších sil udržuje stále stejný směr. Toto zařízení je užívané u přístrojů, které vyžadují znalost své orientace, popřípadě se samotné zařízení dá využít k navigaci. V tomto případě jde například o mobilní telefony, tablety, anebo navigační přístroje. Gyroskop využívá jev takzvaných gyroskopických sil. Důležitým znakem je, že gyroskop se otáčí ve všech třech osách.

Zařízení na tomto principu se také používá jako simulátor ztráty orientace při výcviku astronautů. Pro takové potřeby je možné použít gyroskop s třemi anebo jen se dvěma obručemi. Setrvačník je v takovém zařízení nahrazen osobou, která většinou nemá dostatečnou hmotnost k tomu, aby udržela svojí pevnou pozici v prostoru. Osoba uvnitř gyroskopu se tak otáčí ve všech třech osách a její rovnovážný systém je narušen, či vyřazen s funkce. Tyto podmínky napodobují ztrátu orientace v kosmickém prostoru a umožňují připravit tělo na tyto specifické podmínky.