За да предаде пълна последователност от движения към компютъра, джойстикът трябва да измери позицията си по две оси: оста X- (отляво надясно) и оста Y- (отгоре надолу). Както в основната геометрия, координатната система X-Y указва точно местоположението на джойстика.
В стандартен дизайн на джойстика геймпадът движи тясна пръчка, монтирана върху две въртящи се оси. Преместването на джойстика напред и назад завърта Y-оста от едната страна на другата. Преместването му наляво и надясно завърта оста X-. Преместването на джойстика по диагонал завърта двете оси едновременно. Когато пуснете джойстика, няколко пружини го връщат в централната му позиция.
Системата за управление с джойстик трябва само да следи позицията на всяка ос, за да определи позицията на джойстика. Традиционните аналогови джойстици постигат това с помощта на два делителя на напрежение или променливи резистори.
