K přenosu kompletní sekvence pohybu do počítače musí joystick změřit svou polohu ve dvou osách: na ose X- (zleva doprava) a na ose Y- (shora dolů). Stejně jako v základní geometrii určuje souřadnicový systém X-Y přesně polohu joysticku.
Ve standardním designu joysticku pohybuje gamepad úzkou tyčí namontovanou na dvou otočných drážkovaných osách. Posouváním joysticku tam a zpět otáčíte osu Y- z jedné strany na druhou. Posunutím doleva a doprava otočíte osu X-. Diagonálním pohybem joysticku se obě osy otáčí současně. Když joystick uvolníte, několik pružin jej vrátí do střední polohy.
Ovládací systém joysticku potřebuje pouze sledovat polohu každé osy, aby určil polohu joysticku. Tradiční analogové joysticky toho dosahují pomocí dvou děličů napětí nebo proměnných rezistorů.
