Nguyên lý cơ bản của cần điều khiển là chuyển đổi chuyển động của thanh nhựa thành thông tin điện tử mà máy tính có thể xử lý. Thiết kế cơ bản này bao gồm một cần điều khiển được gắn trên đế nhựa có vỏ cao su dẻo. Ngay bên dưới cần điều khiển ở đế là một bảng mạch. Bảng mạch bao gồm các mạch in kết nối với một số điểm tiếp xúc. Sau đó, các dây thông thường sẽ kéo dài từ các điểm tiếp xúc này để kết nối với máy tính.
Các mạch in tạo thành một mạch đơn giản (bao gồm các mạch nhỏ hơn). Các mạch này chỉ đơn giản là truyền dòng điện từ tiếp điểm này sang tiếp điểm khác. Khi cần điều khiển ở vị trí chính giữa, tức là khi bạn chưa đẩy nó sang hai bên, tất cả các mạch khác ngoại trừ một mạch đều mở. Bởi vì các dây dẫn trong mỗi đường dây không được kết nối hoàn toàn nên không có dòng điện chạy qua mạch.
Một nút nhựa đơn giản với một đĩa kim loại nhỏ được đặt phía trên mỗi phần mở. Khi bạn di chuyển cần điều khiển theo một trong hai hướng, nó sẽ ấn xuống một trong các nút, khiến đĩa kim loại dẫn điện tiếp xúc với bảng mạch. Điều này đóng mạch, hoàn thành kết nối giữa hai phần của mạch. Sau khi đóng mạch, dòng điện sẽ chạy từ máy tính (hoặc bảng điều khiển trò chơi) dọc theo một đường dây, qua bảng mạch in và quay trở lại máy tính (hoặc bảng điều khiển trò chơi) qua một đường dây khác.
