Стробоскопы позволяют наблюдать работающие машины так, как если бы они двигались медленно или были неподвижны; они могут также использоваться для измерения скорости вращения или скорости возвратно-поступательного движения. В последнем случае они известны под более частным названием стробоскопические тахометры. Стробоскопы работают по принципу создания видимой неподвижности или уменьшенной скорости в наблюдаемом механизме путем последовательных кратких проблесков света (вспышек) через фиксированные интервалы времени. Наблюдаемый механизм может быть постоянно освещен для изучения с помощью оптического прибора (диск с одной или несколькими радиальными щелями или "окошками"), который пересекает направление взгляда; либо механизм может быть помещен в темноту и периодически освещаться на очень короткие периоды (вспышки). Скорость наблюдаемого вращающегося или совершающего возвратно-поступательное движение механизма можно определить путем подбора скорости диска или частоты вспышек до появления впечатления неподвижности.
Стробоскопы, основанные на принципе непрерывного освещения, состоят из часового механизма, приводимого в движение одним или несколькими строб-импульсами, регулятора скорости, окуляра и градуированного барабана (обычно градуированного в оборотах в минуту).
Стробоскопы, работающие по принципу периодического освещения, заметно различаются в зависимости от устройства, создающего вспышки света. Приборы наиболее простых типов состоят из обычной лампы, двигателя с регулятором скорости, управляющим частотой вспышек, и градуированной круговой шкалы. Вспышки могут также создаваться газоразрядной лампой. Эти газоразрядные стробоскопы гораздо сложнее по конструкции и могут использоваться для получения фотографий или изготовления фильмов; они иногда устанавливаются на колесиках или роликах. Вспышками, необходимыми для наблюдения за вращающимся или совершающим возвратно-поступательное движение механизмом, может управлять сам механизм. Синхронизация достигается с помощью прерывающего устройства пружинного типа, фотоэлемента, электромагнитного реле и т.д.
За исключением случаев, когда они постоянно установлены в стробоскопах, фотокамеры или кинокамеры включаются в соответствующие товарные позиции.
Стробоскопы используются, в частности, для наблюдения или измерения частоты вращения двигателей, передаточных механизмов, текстильного оборудования (таких деталей, как шпиндели, мотовила, кардные ленты, челноки), бумагоделательных машин, печатного оборудования или станков. Они используются также в медицине для обследования колебаний голосовых связок.