Принцип действия устройства можно понять, если рассмотреть основные принципы работы гироскопа. Во время приложения постоянной внешней силы к гироскопу, он начинает поворачиваться вокруг некоторой оси, не совпадающей по направлению с основной осью вращающегося ротора, то есть прецессировать. При этом вращение происходит не в соответствии с направлением воздействия внешней силы. Величина прецессии пропорциональна величине действующей силы. В случае прекращения внешнего воздействия прецессия мгновенно заканчивается, но ротор продолжает вращаться.

Ось гироскопа в Powerball закреплена внутри ротора и может двигаться по небольшой канавке внутри пластиковой сферы, закрывающий практически весь гироскоп внутри себя, за исключением небольшой открытой части, через которую можно запустить ротор гироскопа. Как только ротор запущен, наклон устройства заставит один конец оси двигаться по верхней стороне канавки, а другой — по нижней. Когда ось вращающегося ротора соприкасается с верхней и нижней поверхностью канавки, это вызывает прецессию и ось ротора начнёт кольцевое движение по ней. Сила трения между осью и поверхностью канавки может либо ускорять, либо замедлять вращение гироскопа. Наибольшее ускорение достигается тогда, когда ось ротора начинает «скользить» по поверхности канавки максимально ровно. Поскольку сила трения очень важна для подобного эффекта, устройство нельзя смазывать. Максимальная скорость вращения ротора достигается при удерживании сферы в руке и постоянном поддержании вращения движением кисти.

Запуск Powerball производится специальной ниткой, которая наматывается на внутренний ротор и резко выдёргивается, либо быстрым скользящим движением пальца. Когда внутренний ротор раскручивается до 2-3 тысяч оборотов в минуту, человек, удерживающий его в руке, может разогнать ротор до значительной скорости путём совершения круговых движений кистью. Профессиональная версия устройства поставляется с электронным счётчиком оборотов, который позволяет фиксировать результаты по количеству оборотов ротора (RPM) в минуту. Текущий мировой рекорд — скорость в 16553 оборотов в минуту, достигнутая греком Акисом Критсинелисом (Akis Kritsinelis). Кроме того, существуют светящиеся модели Powerball, на которых установлено несколько Светодиодов и динамо-машина, вырабатывающая электричество для их работы.

Самая совершенная модель Powerball на сегодняшний день — это модель 350Hz Pro Metal, выполненная целиком из металла. Помимо материала, модель отличается большим весом (450 граммов, что почти вдвое больше веса пластиковой модели), а также большей нагрузкой, которую она создаёт во время работы.

Последней из всех была выпущена модель Powerball Signature, состоящая из пластиковой сферы серого дымчатого цвета, чёрного ротора и белых светодиодов для подсветки. Эта модель также отличается очень сбалансированным ротором. Кроме того, в комплекте с ней впервые стал прилагаться DVD диск с записями методов тренировки с Powerball.

Powerball в Украине
Так же можно приобристи удешевленную версию-роллербол в ЦУМе