각 운동량 보존 법칙(conservation of angular momentum)에 근거해서 방향을 측정하거나 유지하는 데 쓰는 기구. 빠르게 회전하는 바퀴의 운동량에 따라 장치를 유지하고 있는 틀이 기울어져도 빠르게 회전하고 있는 바퀴의 자세는 장치의 기울어짐과는 상관없이 일정하게 유지된다.
자이로스코프는 기계적 자이로(mechanical gyro), 광학 자이로(optical gyro), 마이크로 자이로(micro gyro)로 나눌 수 있다. 기계적 자이로는 회전하거나 진동하는 물체의 코리올리(coriolis) 효과를 이용하는 것으로 진동 자이로가 여기에 속한다. 광학 자이로는 사냑(Sagnac) 효과를 이용한 것으로 RLG(Ring Laser Gyro), FOG(Fiber Optic Gyro)가 있다. 마이크로 자이로는 반도체 공정 기술을 이용하여 자이로를 수 mm 이하의 크기로 소형화한 것이며, 주로 진동자이로 원리를 쓰고 있다.