与加速度计测量维度不同，根据陀螺仪的定义，可以很容易理解到陀螺仪主要是通过测量空间坐标系中陀螺转子的垂直轴与物体之间的夹角，现在的主流陀螺仪也是三轴，即测量物体在X、Y、Z轴上旋转的数据，分别为纵摇、横摇、垂摇。
最早的陀螺仪都是机械陀螺仪，内置高速旋转的陀螺，正因为陀螺在万向支架上能够保持高速稳定旋转，所以最早陀螺仪是航海中用来辨别方向，确定姿态以及计算角速度，后来逐渐被应用在飞机仪表上。但是机械式的对加工精度要求很高，还容易受外界震动影响，所以机械陀螺仪的计算精度一直都不高。
这里可以举一个例子，在二战期间，德国人做了一个导弹惯性制导系统，这里面就用到了加速度计和陀螺仪，加速度计测量加速度，计算导弹飞行的距离和路线，并用陀螺仪确定导弹方向和角速度，但是由于陀螺仪的精度不够，德国的导弹本想炸伦敦，结果差点把英国的犄角旮旯都炸了。
言归正传，后来为了提升精度和可适用性，陀螺仪的原理已经不单单是机械式的了，现在已经发展有激光陀螺仪（光程差原理）、光纤陀螺仪（萨格纳克效应，光程差的一种）和微机电陀螺仪（即MEMS，它是根据科里奥利力原理，利用其内部的电容变化计算角速度，微机电陀螺仪在智能手机中最为常见）。
简单说一下磁力计，磁力计和指南针的原理相似，可以测量物体在地理位置上东南西北四个方向上的具体位置。
通俗来说，加速度计可以判断物体的运动距离，陀螺仪计算物体旋转了多少度，磁力计分辨物体的朝向。所以在很多实际应用中，加速度计、陀螺仪以及磁力计都是组合起来使用，最常用的6轴传感器就是三轴加速度计和三轴陀螺仪，这些统称为惯性测量单元（IMU）。9轴传感器通常是指三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，也有六轴加速度计加三轴陀螺仪，或者是三轴加速度计和六轴陀螺仪。
值得一提的是，物体的运动总共只有6个自由度（DoF），即上面所说的加速度计的3种平移自由度和陀螺仪的3种旋转自由度，所以现在有些厂商吹嘘说自家产品能测9自由度都是夸大其词。
隐私安全并不是IMU安全性的唯一话题
由于MEMS技术的应用，IMU的成本也下降了不少，目前应用相当广泛，绝大多数人都要用到，小到手机、汽车，大到飞机、导弹、宇宙飞船。也正是上面提到的精度不同，应用领域不同，同时成本也相差较大，如下图所示。
