Гиростабилиза́ция, поддержание с помощью гироскопов и гироскопических устройств параметров углового движения (например, углов крена, тангажа и курса) элементов системы управления летательных аппаратов и самих летательных аппаратов в условиях возмущений. Для гиростабилизации необходимо вычислить угол отклонения оси объекта от горизонтали, основываясь на показаниях датчика угловой скорости и двух акселерометров. Гироскопы используют либо непосредственно для парирования возмущающих моментов, действующих на стабилизируемый элемент (платформу) прибора или системы, моментами в результате прецессии гироскопов (силовая гиростабилизация), либо как измерители рассогласования между заданным и действительным положениями стабилизирующего элемента, а парирование возмущений осуществляется исполнительными органами следящих систем (индикаторная гиростабилизация). Индикаторно-силовая гиростабилизация включает элементы обеих разновидностей гиростабилизации.

Гиростабилизация используется в системах ориентации, самонаведения (например, с помощью гироскопических приводов головок самонаведения), прицельно-навигационных системах, инерциальных навигационных системах (трёхосные гироплатформы) и инерциальных системах управления (блок астатических гироскопов и др.).