หลักการพื้นฐานของจอยสติ๊กคือการแปลงการเคลื่อนไหวของแท่งพลาสติกให้เป็นข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ที่คอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลได้ การออกแบบขั้นพื้นฐานนี้ประกอบด้วยจอยสติ๊กที่ติดตั้งบนฐานพลาสติกพร้อมโครงยางที่ยืดหยุ่น ใต้จอยสติ๊กตรงฐานจะมีแผงวงจร แผงวงจรประกอบด้วยวงจรพิมพ์ที่เชื่อมต่อกับจุดสัมผัสหลายจุด จากนั้นสายไฟธรรมดาจะขยายจากหน้าสัมผัสเหล่านี้เพื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
วงจรพิมพ์เป็นวงจรอย่างง่าย (ประกอบด้วยวงจรขนาดเล็ก) วงจรเหล่านี้เพียงถ่ายโอนกระแสจากที่ติดต่อหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เมื่อจอยสติ๊กอยู่ในตำแหน่งตรงกลาง นั่นคือเมื่อคุณไม่ได้ดันไปด้านใดด้านหนึ่ง วงจรอื่นๆ ทั้งหมดยกเว้นวงจรหนึ่งจะเปิดอยู่ เนื่องจากตัวนำในแต่ละสายเชื่อมต่อไม่ครบจึงไม่มีกระแสไหลผ่านวงจร
ปุ่มพลาสติกเรียบง่ายที่มีแผ่นโลหะขนาดเล็กวางอยู่เหนือแต่ละส่วนที่เปิดอยู่ เมื่อคุณขยับจอยสติ๊กไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง มันจะกดปุ่มใดปุ่มหนึ่งลง ทำให้แผ่นโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสัมผัสกับแผงวงจร นี่เป็นการปิดวงจร ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างสองส่วนของวงจรเสร็จสมบูรณ์ เมื่อวงจรปิด กระแสจะไหลจากคอมพิวเตอร์ (หรือคอนโซลเกม) ไปในบรรทัดหนึ่ง ผ่านแผงวงจรพิมพ์ และไหลกลับไปยังคอมพิวเตอร์ (หรือคอนโซลเกม) ผ่านอีกบรรทัดหนึ่ง
