本发明涉及一种原子陀螺仪三维原位快速磁补偿方法，将充有碱金属原子和惰性气体的气室进行加热及抽运达到工作状态；使用圆偏振抽运激光极化原子，线偏振激光检测气室内原子产生的法拉第旋转信号；设定抽运方向为z方向，与其正交的检测方向为x方向，与检测方向水平垂直的方向为y方向；使用锯齿波扫描x、y方向磁场，得到x方向和y方向剩磁所需的补偿值，使x、y方向磁场归零；再使用锯齿波扫描x或y方向磁场，调节z方向磁场大小，使产生的法拉第旋转信号不再随扫描信号变化，得到z方向剩磁所需的补偿值，实现z方向磁场归零。该方法能够实现三维磁场原位快速的磁补偿，尤其是当补偿点偏离较大时，可以迅速找到三个方向的磁补偿点。