原子芯片是一种设备。常见的微芯片中，电子是在内置线路所形成的“场”中运动。在原子芯片中，电子虽然也是在芯片底座上的线路中运动，不过都是在距离芯片底座几个微米的位置盘旋运动。这是因为芯片内的电荷和电流形成了一个潜在的、看不见的堡垒，这个壁垒可以虏获电子并使它们处在超高真空状态。科学家可以对处于这个环境中的电子进行控制。科学家们已经掌握了如何控制电子的位置和速度，如何控制电子内诸如电子云状态等内部特性，所以相关参数都可以控制和测量。