陀螺经纬仪由陀螺仪、经纬仪和三脚架组成。

(1)陀螺仪

陀螺仪是系统的核心，主要由陀螺灵敏部、电磁屏蔽机构、吊丝和导流丝、方位回转伺服驱动装置、阻尼装置、惯性敏感部锁紧装置、支承和调平装置、光电测角传感器、电源、控制及显示部分等组成。

陀螺灵敏部内有以恒定转速旋转的陀螺电机，该陀螺电机由吊丝悬挂于陀螺框架并由导流丝供电。

陀螺灵敏部锁紧装置是为了在运输状态下保证陀螺灵敏部安全，将惯性敏感部和框架固连。

阻尼装置是为衰减陀螺灵敏部在释放后的摆动幅度，使其摆动状态满足寻北要求，最终达到克服北向进动力矩，使陀螺灵敏部相对稳定于惯性空间某一固定方位。阻尼有摩擦力阻尼、液体阻尼和电磁阻尼等方式。

方位吲转伺服驱动系统可实现陀螺仪的方位回转并提供回转力矩和稳定的传动。

支撑和调平装置可实现经纬仪和陀螺仪之间的机械和光学对接、整套仪器的调平以及各部件组件的安装固连。

光电测角传感器包括检测惯性敏感部摆动角度的光电角度传感器、检测陀螺仪方位回转角度的光栅码盘系统。

电磁屏蔽主要用于屏蔽内外磁场对陀螺寻北的干扰。

控制及显示部分通过传感器采集信号，并对其进行处理，完成对陀螺仪敏感部的锁紧及释放、阻尼控制、方位随动、通信、解算、发送和显示真北方位角等功能。

(2)经纬仪

经纬仪是系统的方位引出装置，也可通过瞄准被测目标测量出目标地理方位角或坐标方位角。经纬仪带有自准直功能，便于测量和标校作业。通常，经纬仪带有串行通信接口，可实现和陀螺仪以及指挥系统的串行数据通信。

(3)三脚架

三脚架提供陀螺经纬仪的支撑。