Физический принцип работы йо-йо основан на законах сохранения углового момента и силе тяжести. 4

На Земле при запуске йо-йо гравитация тянет игрушку вниз, заставляя раскручиваться нить на центральной оси. 4 Это вращательное движение создаёт угловой момент, который затем помогает нити намотаться обратно. 4

В условиях микрогравитации, например на Международной космической станции, движение йо-йо больше зависит от взаимодействия между натяжением нити и угловым моментом, чем от силы тяжести. 4

Также в основе работы йо-йо лежит принцип маятника Максвелла: диск, раскрутившись, возвращается обратно по верёвке за счёт инерционных сил. 35