在系統的物理模型上進行試驗的技術。物理模型是用幾何相似或物理類比方法建立的，可以描述系統的內部特性和試驗所必須的環境條件。如風洞實驗，是將按比例縮小的飛機模型懸掛在具有亞聲速或超聲速氣流的風洞內，測定飛機的各種氣動係數，飛機模型和風洞組成物理模型。又如將飛機的姿態角感測器（陀螺儀）安裝在能複現飛機的俯仰、橫滾、偏航三個角運動的三自由度飛行仿真轉臺上，進行飛行控制系統的物理仿真。物理仿真與數學仿真的主要區別在於：①物理仿仿真系統是真實系統的幾何相似物或物理類比物。幾何相似是指同一個物理過程（如機械運動過程或電的動態過程等）的不同尺寸系統之間的相似關系。物理類比是指兩種不同的物理過程（如機械運動和電的動態過程等）具有相同的數學描述，它們可以互為仿真實驗模型。數學仿真是利用系統的數學模型在計算機上實現的運算過程來描述各種物理過程。②物理仿真要求實時，數學仿真可以是實時或非實時的。