רובוט תעשייתי מורכב בעיקר מחמישה מרכיבי ליבה: חלקים מכניים, מערכת הנעה, מערכת בקרה, חיישנים ואפקטור קצה. העיצוב המבני שלו הוא ביומימטי ביותר, הדומה ל"צורת חיים אלקטרו-מכאנית".
מבחינה פונקציונלית, זה כמו זרוע רובוטית חכמה עם "שלד, שרירים, עצבים ומוח", כאשר כל חלק עובד בשיתוף פעולה כדי לבצע משימות מורכבות:
מערכת מבנה מכני (שלד): מורכבת מבסיס, מותניים, זרוע, פרק כף היד ואפקטור קצה, היוצרים מנגנון שרשרת פתוח-רב-דרגות-של-חופש.
בסיס: תומך ברובוט כולו ויכול להיות קבוע או נייד.
זרוע: כולל את הזרוע העליונה ואת האמה, הקובע את טווח העבודה של הרובוט.
שורש כף היד: המבנה המורכב ביותר, המשמש להתאמת היציבה של הגורם הקצה (למשל, סיבוב, תנודה).
End Effector: ה"יד" שמבצעת ישירות את המשימה, כגון תפסן, לפיד ריתוך או כוס יניקה; ניתן להחליף אותו במהירות כדי להתאים אותו למשימות שונות.
מערכת הנעה (שרירים): מספקת כוח לכל מפרק. הסוגים הנפוצים כוללים חשמליים, הידראוליים ופנאומטיים, כאשר מנועי סרוו AC הם כיום המיינסטרים.
כל דרגת חופש מצוידת בדרך כלל ביחידת הנעה עצמאית.
הגברת מומנט ושליטה מדויקת מושגות באמצעות מפחיתי קרוואנים (עומס כבד) ומפחיתים הרמוניים (עומס קל, דיוק גבוה).
מערכת ההנעה חייבת להיות בעלת התנעה/עצירה מהירה, היענות גבוהה ויכולות מיקום מדויקות.
