要想確定實體的位置和方向，最簡單的辦法就是用儀器。位置探測器中最常見的是陀螺儀和加速計。
陀螺儀是一種利用地球重力來幫助確定方向的裝置，陀螺儀的創新之處在於一個叫做轉子的自由旋轉圓盤，安裝在一個更大更平衡的機器中間的旋轉器件上。如果陀螺儀的轉子保持固定，這就是指向地面，這意味著「向下」。
再者，陀螺儀是一種檢測繞任意軸旋轉的裝置。手機上的陀螺儀以rad/s為單位檢測手機每個軸的轉速。通過使用時間步長，並將時間步長乘以陀螺儀的轉速，就可以計算出手機在時間步長中旋轉了多少弧度，從而檢測短時間內的旋轉。
陀螺儀系統通過監聽手機上的陀螺儀來接收數據，然後對其進行分析，以確定手機在一定時間內旋轉了多少。手機有三個重要的傳感器，即地磁傳感器、加速度傳感器和陀螺儀。理想情況下，手機可以通過地磁和加速度傳感器推斷出手機的旋轉姿態。
另一方面，陀螺儀可以獨立地測量手機當前的旋轉姿態，這也是VR頭部跟蹤領域的一個應用。
另外，在3D虛擬場景中，會在設備上配備陀螺儀，用來調整VR眼鏡上兩個攝像機的視圖，每個眼睛一個。當你移動你的頭部時，場景也在移動。為了實現這一點，遊戲引擎軟體會獲取一些場景的3D模型，並以每秒60次或更高的幀速率呈現到屏幕上。