工業機器人通常由執行結構、傳動裝置和控制系統三部分組成。

執行結構

執行結構（又稱機械手）是機器人完成任務的實體，通常由桿件和關節組成。從功能上看，執行器可分為：手、腕、臂、腰和底座等。

驅動和傳動裝置

工業機器人驅動傳動裝置包括驅動器和傳動機構兩部分，通常與執行機構相連。常用的傳動機構有諧波減速機、滾珠絲杠、鏈條、皮帶及各種輪系。驅動器通常有電機（直流伺服電機、步進電機、交流伺服電機）、液壓或氣動裝置。目前，交流伺服電機的應用較多。

控制系統

控制系統一般由控制計算機和伺服控制器組成。前者發出指令協調聯合驅動器之間的運動，同時完成編程、示教/再現和信息傳輸以及與其他環境條件（傳感器信息）、工藝要求、外部相關設備（如焊機）的協調。后者控制各關節驅動器使各桿件按一定的速度、加速度和位置要求運動。