加速度を測定する装置は、物体の「運動加速」と地球の質量によって生成される「重力加速度」を測定することができます。 重力加速度は時間の経過によって大きく変化しないため、加速度計は誤差の蓄積を防ぐためにジャイロスコープを補正するために使用されることが多いです。 運動加速度は物体の変位と速度を計算するためにも使用でき、センサーが自由落下すると運動の加速度と重力の加速度が相殺されて出力がゼロになります。 重力環境では加速度計は重力加速度を感知するため、傾斜計としてよく使用されます。

磁場を測定して方位を知るためのセンサー。 電子コンパスは古典的なコンパスの磁針に置き換え、ローレンス力を用いて電流中の電子の偏向を基に算出します。方位は、X 軸、Y 軸、Z 軸上の磁場の投影によって計算されます。 磁場の単位はテスラまたはガウスです。 地球自体は磁場を持っていますが、それは唯一の磁場ではなく、多くの干渉源も存在しています。

膜型気圧計は最も一般的な圧力検出素子であり、圧力変化によりその膜が凹凸に変化し、それに伴い抵抗値も変化します。抵抗値は静電容量センサーで測定されます。 高度が上がる事により大気圧は低下しますが、そのデータは補正され標高データに変換されます。 温度センサーを装備している場合は、測定された温度に応じて測定結果を補正し、気圧計の精度を向上させることができます。これにより屋外や屋内スポーツなどのさまざまな環境での利便性が大幅に向上します。 気圧計のデータは高架橋や高層ビル下など GPS の電波を受信しづらい場所での測位にも生かされています。 Garmin の最初のダイビングウォッチ Descen MK1 では、圧力値の大きく異なるデータを検出するために 2 つの異なる圧力ゲージを採用し、一般的なダイビングウォッチをはるかに超える機能を果たしました。