Jiroskoplar dönme eksenleri herhangi bir oryantasyonu alabilecek şekilde serbest olan dönen bir disk ya da tekerdir. Dönüş sırasında jiroskop ekseni momentumun korunması yasasına uygun olarak sabitlendiği noktanın eğiminden ya da dönüşünden etkilenmez. Bu nedenle jiroskoplar oryantasyon ölçümü ya da sabitlemesi amacıyla kullanılabilirler.
Farklı çalışma prensiplerine sahip jiroskoplar da bulunmaktadır. Bunlar arasında ticari araçlarda kullanılan elektronik ya da mikroçip olarak paketlenmiş mikro-elektromekanik (MEM) jiroskoplar, sabit durum çember lazerli, fiber optik jiroskoplar ve yüksek hassaslıkta kuantum jiroskopları sayılabilir.
Jiroskop manyetik pusulaların çalışmadığı ya da yeterince yüksek doğrulukta olmadığı uygulamalarda kullanılır. Bu uygulamalara örnek olarak Hubble teleskopu, kıtalararası balistik füzeler ve RC helikopterler ve insansız hava araçlarının stabilizasyonu verilebilir. Aynı zamanda jiroskoplar yüksek kesinlikleri nedeniyle tünel kazıları sırasında yönü sabit tutmak amacıyla jiroteodolitlerde (gyrotheodolite: jroskop ve teodolitten oluşan bir araç, teodolitler rasathanelerde teleskopların bakış açılarını ayarlamak amacıyla kullanılan araçlardır). Jiroskoplar gemilerde, uçaklarda ve uzay araçlarında normal pusulalar yerine jiropusula yapmak amacıyla da kullanılır.