参考文献：捷联惯性导航技术（第2版），David H. Titterton著，张天光等译
因为陀螺仪始终处于转动中，所以当其收到外力矩的作用时，其运动变化情况与常识的理解不太一致。如下图所示，圆盘代表转子，转子绕轴 ss’ 自转。当在圆盘上施加一对绕 tt’ 轴的力偶时，转子的自转轴绕 pp’ 轴转动，此即进动。
定性描述
假设施加的是脉冲力偶，则在力偶施加时刻，圆盘获得一个绕 tt’ 轴的角速度。取圆盘上的 P1 点，则 P1 点获得线速度 w 。因为圆盘有绕 ss’ 轴的初始角速度，所以 P1 点有初速度 u 。 u 和 w 的和速度为 v。由图可以看出，P1 点会运动到 P2 点，最后的效果是圆盘绕 pp’ 转过了一定的角度。从角速度合成的角度，如下图所示，我们也可以看出，脉冲力偶的作用使 
绕 pp’ 轴旋转，即使转子的自转轴向靠近力偶轴 tt’ 的方向转动。（这里转子的自转速率增加，是因为脉冲力偶的幅值为无穷大）
定量描述
设转子的初始角动量为 H ，沿 a 轴方向。假设有一个力矩 T 作用在转子上，引起转子以速率 ω 绕 c 轴进动，经过时间 dt 后，进动角为 ωdt ，角动量为 H+dH ，沿 b 轴方向，如下图所示，其中力矩的作用方向不一定垂直于 a 轴。
记 a, b, c 分别为 a, b, c 轴的单位矢量，经过 dt 时间，有:
则：
即：
由：
得：
可以看出，转矩 T 的一个分量使角动量的方向发生改变，另一个在 b 轴上的分量使自转速率产生加速度。特别地，对于有限大小的T，当 T 垂直于 H 时，dH/dt = 0 ， 转矩仅改变角动量的方向。进动角速度 ω 即垂直于力矩，又垂直于自转轴。
在实际陀螺中，
通常可以忽略不计，因为它被陀螺自转电机的效应所抵消。因此：
或写成标量形式
反向进动原理
根据角动量定理，如果一个质点系不受外力矩作用，则其角动量守恒。注意，这里角动量不变是相对于惯性空间。因此，当壳体以某一角度转动时，转子轴与壳体轴不再一致，如下图所示。施加一可控力矩 T （如电磁力矩）于转子上，转子轴进动，并使进动角速度与壳角速度相同，即转子轴相对壳体不动。此时根据初始的角动量 H 和转矩 T， 可求出转子的进动角速度，亦即壳体的角速度。此即反向进动原理。
