Inercinė erdvė yra atskaitos sistema, pagal kurią matuojamas pagreitis arba judėjimo pokytis. Inercinėje atskaitos sistemoje objektai patiria nuolatinį santykinį judėjimą ir atrodo ramūs vienas kito atžvilgiu; tai apibrėžia erdvės inerciją ir yra fonas, kuriame matuojamas objekto judėjimo pokytis. Matavimų, atliktų viename inerciniame rėmelyje, rezultatai gali būti konvertuojami į kitą paprastu matematiniu skaičiavimu.
Viena inercinės sistemos savybė yra ta, kad jos objektų elgesys nėra veikiamas jėgų, esančių už atskaitos sistemos ribų. Niutono fizikoje nejudančios žvaigždės buvo laikomos inercine atskaitos sistema; dabar žinoma, kad žvaigždės nėra fiksuotos, bet turi savo santykinius judesius galaktikose, kaip ir galaktikos didesnėse grupėse. Žvaigždžių naudojimas taip, lyg jų santykinis judėjimas apibrėžia inercinę erdvę, įveda mažai klaidų.
Besisukantis giroskopas be sukimosi pagreičio išlaikys savo orientaciją į inercinę erdvę; jei jis sukasi pastoviu greičiu, jis ir toliau rodys ta pačia kryptimi nejudančių žvaigždžių atžvilgiu. Galima išmatuoti judesio pokyčius, palyginti su giroskopo orientacija, o duomenis naudoti greičiui ir padėčiai apskaičiuoti. Tai yra inercinės navigacijos sistemos (INS), kuri nustato transporto priemonės greitį ir vietą tik nuo atskaitos iki padėties inercinėje erdvėje, pagrindas.
INS paprastai sudaro judesio jutikliai, tokie kaip giroskopai ir akselerometrai, ir kompiuteris. Sistemai suteikiamas pradinis greitis ir vieta, tada realiuoju laiku apskaičiuoja būsimą padėtį ir greitį pagal jutiklio duomenis. Linijinio ir kampinio pagreičio pokyčiai matuojami atsižvelgiant į giroskopo suderinimą su inercine erdve. Be pradinių sąlygų, INS yra visiškai savarankiškas ir nėra veikiamas trukdžių ar kitų trukdžių.
Dėl sukauptos matavimo ir skaičiavimo paklaidos INS per ilgesnį laiką tampa mažiau tiksli. Šį trūkumą šiek tiek kompensavo sudėtingesni įrenginiai, tokie kaip šviesolaidinis giroskopas, kuris remiasi Sagnac efektu. Šio tipo įrenginiuose priešingai besisukantys lazeriai sukuria trukdžių modelį, pagal kurį galima apskaičiuoti kampinio greičio pokyčius, palyginti su padėtimi inercinėje erdvėje.
Laivuose girokompasas naudojamas geografiniam Šiaurės ašigaliui nurodyti. Prietaisas naudoja giroskopo savybes, kad išlaikytų fiksuotą orientaciją į inercinę erdvę, ir švytuoklę, kad suderintų ją su Žemės sukimosi ašimi. Kol giroskopo rotorius yra lygiagretus Žemės ašiai, Žemės sukimosi metu nėra sukimo momento ar kampinio pasipriešinimo. Nesukrypimas yra savaime koreguojamas dėl planetos sukimosi jėgų.