Йо-йо основана на механической инерционности вращения катушек и их взаимодействия с верёвкой и между собой.
При броске йо-йо, размотав до конца верёвку, начинает свой возврат по ней в руку играющего. Поскольку йо-йо быстро вращается, возникает гироскопическая стабилизация её оси вращения, которая даёт возможность игроку выполнять ряд трюков.