稳定器的原理是遵守角动量守恒定律的陀螺仪(Gimbal)发展而来，尽管开普勒早在1609年就提出该定律，但直到1852年，才由法国物理学家莱昂·傅科为了研究地球自转而研制出来；
随后，由于马达动力的演进，陀螺仪可以实现无限旋转，在航向罗盘发挥重要作用，从而受到军事方面重视，又得以进一步开发；接着赶上电子时代，体积越来越小，更得以安装在手机、无人机、稳定器上。
旋转稳定器实际上是由三个陀螺仪组成的，每一个陀螺仪都有一个维度，因此他被称为航向轴、俯仰轴和横摇轴。
陀螺仪主要由位于轴中心的可旋转转子组成，在稳定器中，转子是微型无刷电机，通过电子控制器控制无刷电机的方向和速度，从而实现不同角度的稳定拍摄。电子控制器的结构非常精确，没有成熟的技术，自然不稳定。
