No design de joystick padrão, o bastão move uma barra fina que se apóia em duas hastes com fenda que podem girar. Inclinar o bastão para frente e para trás faz a haste do eixo Y girar de um lado para outro. Incliná-lo para a esquerda ou direita faz a haste do eixo X girar sobre si mesmo. Quando você move a barra na diagonal, ambas as hastes giram. Várias molas centralizam o bastão quando ele é solto.
Para determinar a localização do bastão, o sistema de controle do joystick simplesmente monitora a posição de cada eixo. O design de joystick analógico convencional faz isso com dois potenciômetros, ou resistores variáveis. O diagrama abaixo mostra um arranjo típico.