水平对抛式原子干涉陀螺以物质波和Sagnac效应为基础，能够对其载体在运动过程中水平方向上产生的角速度及角加速度进行高精度测量。陀螺的物理系统为原子的冷却、囚禁、干涉提供超高真空环境和特定磁场环境，并为激光操控和探测原子态提供光学通路，是陀螺的核心部分。为了实现原子干涉测量并满足高精度测量的需求，在分析原子干涉陀螺运行原理的基础上明确了陀螺物理系统的功能及基本结构，理论分析了物理系统的真空度、磁场等关键指标，然后根据分析和设计结果研制了一套水平对抛式原子干涉陀螺物理系统，测量结果显示真空度可稳定维持在10-8 Pa量级，利用这套系统获得的冷原子团直径约6 mm、原子数量约8×109个、原子温度为12.8μK,满足后续原子干涉测量需求。