Ein mit etwa 20 000 U/min rotierender drehbar aufgehängter Kreisel nutzt die Erdrotation zum Aufsuchen der Nordrichtung; zeigt im Gegensatz zum Magnetkompass auch in geschlossenen Metall-Hohlräumen und vom Magnetfeld der Erde unabhängig die Nord-Süd-Richtung an. Er ist ein unmagnetischer Kompass, der den Vorteil hat, stets genau rechtweisend Nord zu zeigen. Die einwandfreie Funktion des Kreiselkompasses wird oft mit einem Magnetkompass kontrolliert; so müssen Schiffe mit einem Kreiselkompass mindestens auch einen Magnetkompass besitzen.

Ein Kreisel ist ein Rotationskörper mit gleichmäßiger Massenverteilung (mit möglichst geringer Unwucht) um seine Drehachse. Durch die schnelle Drehung um seine Achse hat er folgende Eigenschaften
Aufrichtendes Moment, das sich dem Einfluss anderer Momente, z.B. dem durch die Erddrehung um ihre Achse anpasst
Beibehaltung der anfänglichen Ausrichtung der Drehachse

Ein Kreisel der samt Antrieb in eine Hohlkugel eingebaut ist die sich wiederum in einer Flüssigkeit schwebend befindet und der auf der Achse der Horizontalebene frei beweglich ist. Wird durch die Erddrehung ein kippendes Moment auf die Kreiselachse ausgeübt, reagiert die Kreiselachse mit einer drehenden Ausweichbewegung. Der Kreisel ist richtungssuchend und wird immer wieder versuchen sich parallel zum Erdmeridian auszurichten.