Das Phenakistiskop täuscht unsere Sinne, so dass es nach Zauberei aussieht.
Es besteht aus einem Griff, auf dem eine Scheibe montiert ist, die sich drehen lässt. Auf der Scheibe sind Zeichnungen von Bewegungsphasen kreisförmig angeordnet. Zwischen den Zeichnungen befinden sich schmale Schlitze. Die Scheibe wird vor einen Spiegel gehalten, so dass die Zeichnungen im Spiegel zu sehen sind. Die dem Betrachter zugewandte Seite der Scheibe ist in der Regel schwarz. Der Betrachter blickt von hinten durch die Schlitze auf den Spiegel, in dem die Zeichnungen sichtbar sind, und setzt die Scheibe in Bewegung. Die durch die Sehschlitze sichtbaren aufeinanderfolgenden Bilder erscheinen für ihn als bewegt. Der Bewegungseindruck entsteht dadurch, dass die Schlitze den Blick auf den Spiegel immer gerade dann freigeben, wenn gerade ein neues Bild im Spiegel an die Position des Vorherigen getreten ist.
Es handelt sich dabei um die erste Anwendung der stroboskopischen Bewegung zur Animation von gezeichneten Bildern.