Ohjaussauvan perusperiaate on muuntaa muovisauvan liike elektroniseksi tiedoksi, jota tietokone pystyy käsittelemään. Tämä perusrakenne koostuu joystickistä, joka on asennettu muovialustalle joustavalla kumikotelolla. Suoraan pohjassa olevan joystickin alapuolella on piirilevy. Piirilevy koostuu painetuista piireistä, jotka liittyvät useisiin kosketuspisteisiin. Tavalliset johdot ulottuvat sitten näistä koskettimista muodostaakseen yhteyden tietokoneeseen.
Painetut piirit muodostavat yksinkertaisen piirin (joka koostuu pienemmistä piireistä). Nämä piirit yksinkertaisesti siirtävät virtaa koskettimesta toiseen. Kun ohjaussauva on keskiasennossa, eli kun et ole työntänyt sitä kummallekaan puolelle, kaikki muut piirit yhtä lukuun ottamatta ovat auki. Koska kunkin linjan johtimet eivät ole täysin kytkettyjä, virta ei kulje piirin läpi.
Jokaisen avoimen osan yläpuolelle on sijoitettu yksinkertainen muovipainike, jossa on pieni metallilevy. Kun liikutat ohjaussauvaa kumpaankin suuntaan, se painaa yhtä painikkeista, jolloin johtava metallilevy koskettaa piirilevyä. Tämä sulkee piirin ja täydentää yhteyden piirin kahden osan välillä. Kun piiri on suljettu, virta kulkee tietokoneesta (tai pelikonsolista) yhtä linjaa pitkin piirilevyn läpi ja takaisin tietokoneeseen (tai pelikonsoliin) toista linjaa pitkin.
