La gabbia è il cuore fisico del tourbillon: una struttura rotante che ospita il bilanciere, il perno d'ancora e lo scappamento, completando un giro ogni minuto — o ogni tre, in alcune soluzioni — per compensare gli errori di marcia indotti dalla gravità quando l'orologio è in posizione verticale. Il peso della gabbia è la variabile critica. Una gabbia pesante consuma energia per ruotare, sottrae riserva di carica e carica il treno. Per questo il titanio è diventato il materiale di riferimento: il calibro Breguet 581 e il Tourbillon 2 di un altro costruttore arrivano a gabbie da 0,29 grammi, valore che riduce l'inerzia al punto da permettere riserve di carica superiori ai cinque giorni.
Il supporto strutturale della gabbia divide le architetture in due famiglie. Nel tourbillon classico la gabbia è trattenuta da ponti sia sul fronte che sul retro del movimento. Nel tourbillon volante — flying tourbillon — è ancorata su un solo lato, senza ponte visibile dal quadrante: meno attrito, visione aperta del meccanismo, ma maggiore complessità nel bilanciamento. Quando la massa non è distribuita simmetricamente, come accade in certi flying tourbillon con gabbia superiore asimmetrica, è necessario inserire un contrappeso nascosto sotto la gabbia stessa.
L'Exo Tourbillon sposta il bilanciere al di fuori della gabbia, verso l'alto. Il risultato è duplice: la gabbia si alleggerisce ulteriormente e il bilanciere può essere dimensionato oltre i limiti imposti dall'ingombro interno, con più viti di regolazione disponibili. Montblanc e altri costruttori hanno scelto questa via per guadagnare precisione senza aumentare lo spessore del movimento.
L'inclinazione della gabbia — come nel tourbillon a 30° di certi movimenti complessi — è una scelta insieme tecnica ed estetica: cambia l'angolo dal quale la complicazione è percepita e può modificare la risposta alle posizioni di portata. Il tourbillon armillare porta il concetto alle estreme conseguenze: la gabbia assume la forma di una sfera armillare biassiale, con rotazione su due assi, avvicinandosi alla compensazione tridimensionale della gravità.
I secondi dead-beat su alcuni tourbillon — l'avanzamento discreto della gabbia passo per passo ogni secondo anziché la rotazione continua — non sono una complicazione aggiuntiva: sono il modo in cui la gabbia stessa funziona da indicatore dei secondi, rendendo visibile il battito dello scappamento senza aggiungere parti.