惯性测量单元一般由三轴正交的陀螺仪、三轴正交的加速度计、惯性信息处理电路、电源转换电路和接口电路组成。陀螺仪和加速度计所测得的信息通过同步采集、滤波处理和误差补偿等信息处理步骤，给出运动载体的三自由度角运动和三自由度线加速度信息。导航、制导和控制设备接收惯性测量单元输出的角运动和加速度信息后，经过解算，实时、自主、连续地得到运动载体的位置、速度、姿态与航向等信息，用于运动载体的导航、制导和控制；惯性测量单元是多数军民用有人/无人飞行器、导弹、运载火箭、卫星等运动载体的导航、制导与控制的核心装置。

按所安装陀螺的类型，惯性测量单元可分为机电陀螺惯性测量单元、光学陀螺惯性测量单元和振动陀螺惯性测量单元等；按运动载体三自由度运动测量所需传感器数量划分，分为非冗余惯性测量组件和冗余惯性测量组件。其中冗余惯性测量组件按一定的设计构型，在非共面的3个以上的轴向上安装惯性传感器，可以防止某个传感器出现故障造成整个惯性测量组件失效，一般用于对可靠性要求很高的导航、制导与控制应用领域，如火箭与卫星上。

惯性测量组件在测量运动载体三维角速度和加速度时，与真实物理运动的角速度和加速度间存在误差。这个误差被称为惯性测量组件误差。惯性测量组件误差除去惯性器件自身的各项误差外，还包括惯性器件集成到惯性测量组件后形成的误差，主要有惯性器件的安装误差、时延误差和加速度计的尺寸效应误差等。这些误差的固定部分可通过惯性测量组件在工厂生产时完成标定和补偿，而随机变化的误差部分是表征惯性测量组件的主要误差参数。

激光陀螺惯性测量单元示意图