Leon Foucault在1852年发明了世界首个陀螺仪，这种传统的机械式陀螺仪如图1所示。Foucault认为，利用固定位置上的旋转物体可以测量地球的旋转。在理论上他的想法是正确的，但当时他只能让物体保持旋转数分钟的时间，因此不足以观察到地球的显著运动。不过随着电气马达的发明，陀螺仪突然变得切实可行了，因为马达能让物体无限地旋转下去。在这种思想指导下，人类发明了电动回转罗盘，并很快用于船只和飞机上。
微机电系统(MEMS)技术的飞速发展已经允许制造商在微型芯片上制造出完整的陀螺装置。不仅如此，随着时间的推移，MEMS陀螺仪价格正变得越来越便宜，体积也越来越小。技术的发展和价格的降低使得集成式MEMS陀螺仪能很好地工作于许多实际应用场合。
虽然传统的陀螺仪主要用于测量角位移，但目前的MEMS陀螺仪可以用来测量以度/秒为单位的角速度。如图1所示的传统陀螺仪的工作原理是角惯性属性。当一个旋转物体，如旋转陀螺，在它的旋转轴方向变化方面出现很强的惯性时，这种属性可以很容易观察到。
这种现象跟我们能骑自行车的道理是一样的。图1所示装置的中间有个圆盘在高速旋转。这种旋转将使圆盘产生巨大的惯性。当装置旋转时，中间的圆盘会停留在相同的角位置。此时可以很容易测出圆环和固定旋转圆盘之间夹角的变化。陀螺仪的旋转部分也能有效地用于保持角取向不变，因此陀螺仪在罗盘中得到了很好地应用。
MEMS陀螺仪的原理
MEMS陀螺仪比传统陀螺仪更有用，因为它们一般测量的是角速度而不角位移。角速度测量更加有用，因为随着时间的累积能够间接测量出角位移和速度。
有许多技术可以用来检测MEMS陀螺仪的角速度。这些技术通常都有一个共同点，即它们使用振动块而不是使用旋转块。振动块能抵制振动轴向的变化，即使与它相连的结构在旋转。因此，使用振动而不是全程旋转可以获得同样的旋转检测效果，而全程旋转在MEMS设备中更难实现。
MEMS陀螺仪背后的物理现象就是科里奥利效应。这种现象是当一个物体在旋转的参考系中作线性方向运动时产生的(请参考图2)。假设你站在正在旋转的旋转木马上，所处位置标示为t1。如果你决定经直线向外边走，你就能体会到科里奥利效应。
图1. 传统机械式陀螺仪。
图2. 科里奥利效应中呈现的速度和加速向量。
根据物理知识我们知道，旋转木马上的任何点都有一个瞬时速度Ωr，其中Ω是旋转速度，r是旋转木马上该点的半径。因此图2中每个蓝色速度向量都有一个幅度 Ωr，如果你站在其中任何点上，你会拥有相同的切向速度。红色的等速向量代表了径向速度，是你走向外边的速度。当你接近外边时，你的切向速度会增加。这样就从科里奥利效应获得了一半的加速效果，其值等于Ωv，其中v代表径向速度。
科里奥利加速的第二部分来自加速向量(标为绿色)。如果看一下t1和t2处的红色速度向量，你会注意到它们的幅度是相同的，但它们的方向不同。这种速度向量的方向变化意味着绿色向量的方向上必定存在切向加速。这种加速就是科里奥利加速的另外一半，同样等于Ωv。因此，如果将两个独立的加速向量加在一起，你就可以得到2Ωv。如果你的质量是m，这种加速将对你施加2Ωvm的力。该力会在旋转木马上产生幅度相同、方向相反的反作用力，其值等于–2Ωvm。因为这是负值，因此该力的方向与旋转方向相反。
如果你准备走回到旋转木马的中心，那么所有数学计算都是一样的，除了红色速度向量现在指向里面，使它们呈现相反的符号。此时你的反作用力的最终等式是 –2Ω(–v)m，或2Ωvm。因此如果你向里面走，你在旋转木马上产生的反作用力幅度将保持不变，方向与旋转方向保持一致。
