Joystick dostarcza na wyjściu dwa sygnały napięciowe, których poziomy są proporcjonalne do wychylenia jego elementu sterującego: czy to drążka, czy przesuwnego ślizgacza. Do wytworzenia sygnałów służą zamontowane w joysticku potencjometry. Każdy potencjometr reaguje na ruch elementu sterującego w jednej z dwu osi: X lub Y. W ten sposób sygnały na wyjściu mogą odwzorowywać kierunek ruchu na dwuwymiarowej płaszczyźnie. Na fotografii 1 zostały pokazane przykładowe miniaturowe joysticki analogowe. Element oznaczony literą A jest sterowany za pomocą drążka zakończonego nasadką, pozwalającą na wygodną manipulację palcami.
Sygnały joysticka wyprowadzone są na 5-stykowym złączu. Funkcje poszczególnych wyprowadzeń zostały pokazane na rysunku 1. Wyprowadzenie GND łączy się z masą układu, a +V z napięciem odniesienia np. 5 V. Sygnały wyjściowe są dostępne na stykach VRx i VRy. Wyjście SW połączone jest z dodatkowym przyciskiem. Przycisk zwiera do masy po przyciśnięciu drążka joysticka i może być użyty jako sygnał zatwierdzenia.
Na fotografii 1B pokazany został typ joysticka, w którym ścieżki potencjometrów zostały napylone bezpośrednio na płytce stanowiącej część obudowy. Elementem sterującym zamiast drążka jest przesuwana palcem płytka, połączona mechanicznie ze ślizgaczami poruszającymi się po ścieżkach potencjometrów. Na rysunku 2 pokazano widok elementu od dołu wraz z rozmieszczeniem sygnałów na złączu. Do GND i +V doprowadza się napięcie odniesienia, a sygnały wyjściowe są dostępne na stykach VRx i VRy.