当从机械角度近似分析陀螺的运动时，可以将其视为刚体。刚体上有一个定向支点，陀螺仪可以围绕这个支点进行三个自由度的旋转，所以陀螺的运动是一个围绕一个固定点运动的刚体。更准确地说，围绕对称轴高速旋转的飞轮转子称为陀螺仪。陀螺仪安装在取景器上，使陀螺仪的旋转轴具有角度旋转的自由度。该设备的整体称为陀螺仪。
陀螺仪传感器的基本组成部分有：
（1）陀螺转子（常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等，使陀螺转子绕旋转轴高速旋转，其转速近似恒定）；
（2）内外框架（或内外圈，是使陀螺的旋转轴获得所需的角旋转自由度的结构）；
(3)附件(指力矩电机、信号传感器等)。
陀螺仪传感器的两个重要特性：
陀螺仪有两个非常重要的基本特性：一是固定轴，二是进动。这两个特性都是基于角动量守恒原理。
固定轴：
当陀螺转子高速旋转时，在没有任何外力矩作用于陀螺的情况下，陀螺在惯性空间中的旋转轴方向保持稳定，即指向一个固定的方向；同时，它抵抗转子轴的任何变化的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴或稳定性。
其稳定性随下列物理量而变化：
(1)转子的转动惯量越大，稳定性越好；
(2)转子角速度越大，稳定性越好。
所谓转动惯量是描述刚体转动惯性的物理量。当相同的力矩作用于绕固定轴旋转的两个不同刚体时，它们得到的角速度一般是不同的。转动惯量大的刚体获得的角速度小，即保持原来转动状态的惯性。反之，转动惯量小的刚体的角速度就大，即原来转动状态的惯性小。
当转子高速旋转时，如果外圈轴有外力矩作用，陀螺仪会绕内圈轴旋转；如果外部扭矩作用于内圈轴，陀螺仪将围绕外圈轴旋转。旋转角速度的方向和外力矩的方向相互垂直。这种特性称为陀螺仪的进动。
影响岁差大小的三个因素：
(1)外力越大，进动角速度越大；
(2)转子的转动惯量越大，进动角速度越小；
(3)转子角速度越大，进动角速度越小。
