物理效应模型也称物理效应设备，是指在半物理仿真系统中，将数学仿真中用数字表示的物理量转化为真实物理量的装置，用以驱动半物理仿真中的物理模型或实物模型，使物理仿真得以与数学仿真同时同步进行。实现数学仿真与物理仿真的联合仿真。例如，三轴仿真转台、负载力矩模拟器、加速度模拟器离心机、负气压模拟器、水压仿真器等都是物理效应模型。
三轴仿真转台可以将数学仿真产生数值表示的飞行器姿态参数，转化为模拟飞行器姿态的实际物理量，用于驱动自动驾驶仪或惯导仪器实现半物理仿真。
负载力矩模拟器，将数学仿真的空气动力学产生的作用于舵机上的力矩的数值，转化为实际物理量的力矩作用在实物舵机上，进行物理-数学联合仿真。
加速度模拟器离心机，依据直线加速度数值产生直线加速度物理量，多用于模拟过载仿真
负气压模拟器多用于模拟高空环境仿真，产生高空负压物理效应。
水压仿真器，多用于鱼雷，潜艇等的水压物理效应模拟。