Gyroskopet namngavs av Leon Foucault, en fransk fysiker, i ett försök att demonstrera jordens rotation. En fritt roterande skiva, kallad rotor, var monterad på en snurrande axel i mitten av ett större, stabilt hjul. När jorden snurrade runt sin axel, roterade det stabila hjulet med den, men rotorn rörde sig inte. Rörelsen av det monterade hjulet följde jordens rotation, roterande runt mittskivan och demonstrerade jordens snurrande.
Vanligtvis, i moderna gyroskop, snurrar rotorn konstant. Konstant snurrande tillför vissa egenskaper till gyroskopet och ökar dess användningsområden. Precis som en snurrtopp, som förblir jämn på en lutande yta, ändrar inte spinncentrum på ett gyroskop sin orientering. Rotorns snurrande innebär att varje förändring i orienteringen påverkar alla punkter på rotorn lika mycket, vilket gör att rotorn snurrar på en fast axel. Detta kallas precession.
Precession skapar en fast orientering. Rotorn snurrar på en fast axel medan strukturen runt den roterar eller lutar. I rymden, där de fyra kompasspunkterna är meningslösa, används den snurrande rotorns axel som referenspunkt för navigering.
Utöver rotorn har moderna gyroskop vanligtvis två extra ringar, kallade kardaner, i mitten av en större stabil ring. Rotorn snurrar på en axel kopplad till den mindre, inre kardan. Denna kardan roterar på en horisontell axel skapad av dess anslutning till den större, yttre kardan. Den större kardan roterar vertikalt och snurrar på en axel kopplad till den stabila ytterringen.
Gyroskop finns i kompasser för flygplan, rymdfarkoster och båtar. I flygplan mäts flygplanets stigning och orientering mot gyroskopets stadiga spinn. I rymden, där det finns få referenspunkter för att hjälpa till att navigera, används gyroskopets roterande centrum som orienteringspunkt.
Massiva gyroskop används för att stabilisera stora båtar och vissa satelliter. De används också i styrsystem i vissa missiler. De gör till och med en rolig barnleksak.