国内研製的半球谐振子的材质是熔融石英晶体，工作时主振型为四波腹的二阶振型，其主振型的振动频率为4kHz~5kHz。波腹是指谐振子径向振动位移幅值极大值处，波腹相对于谐振子0°位置的夹角称为波腹方位角。对波腹方位角的检测是整个HRG控制系统的一个重要环节，同时也决定着陀螺仪角速率估计的精度。半球谐振子通过支撑桿与激励罩和基座相连，谐振子与支撑桿之间的焊接刚度会直接影响到陀螺仪的精度。当焊接刚度不好时，会使HRG 易受非敏感方向输入加速度的影响，从而导致HRG 角速率估计误差。陀螺仪精度的高低主要取决于谐振子的加工精度及其材质的均匀性，因此实际当中对谐振子的加工精度要求非常高，巨观精密机械加工的半球谐振陀螺成本在5-10万美元一个，而检测单元通常由三个半球谐振陀螺组成。

半球谐振子通常用熔石英加工而成，其具有稳定的物理化学特性，加工成型的谐振子固封于高真空环境中，具有很高的品质因数，通常在1E7以上。目前熔融石英HRG的Q值已超过25E6。目前半球谐振陀螺的微型化难点在于製备高对称性、高品质因子的半球谐振子。