一般来说，工业机器人由三大部分、六大子系统组成。
三个主要部分是机械部分、传感部分和控制部分。
六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人与环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

1、机械结构系统
从机械结构来看，工业机器人一般分为串联机器人和并联机器人。 串联机器人的特点是一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点，而并联机器人的一个轴的运动不会改变另一个轴的坐标原点。 早期的工业机器人均采用串联机构。 并联机构是指动平台和固定平台由至少两条独立运动链连接、具有两个或多个自由度、并联驱动的闭环机构。 并联机构有两个部件，即腕部和臂部。 手臂的活动面积对活动空间影响很大，而手腕是工具与身体的连接部分。 与串联机器人相比，并联机器人具有刚度高、结构稳定、承载能力大、微运动精度高、运动载荷小等优点。 在位置求解方面，串联机器人的正向求解很容易，但反向求解很困难，而并联机器人则相反，正向求解很困难，但反向求解很容易。

2、驱动系统
驱动系统是为机械结构系统提供动力的装置。 根据动力源的不同，驱动系统的传动方式分为液压、气动、电动和机械四​​种。 早期的工业机器人是液压驱动的。 由于液压系统存在泄漏、噪声和低速不稳定等问题，且动力装置体积庞大、价格昂贵，因此只有大型重载机器人、并行加工机器人和一些特殊应用场合才采用液压驱动的工业机器人。 气动驱动具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低廉等优点。 但气动装置的工作压力较低，不易精确定位，因此一般仅用于工业机器人末端执行器的驱动。 气动夹具、旋转气缸和气动吸盘作为末端执行器，用于中小型工件的抓取和装配。 电力驱动是目前使用最多的一种驱动方式，其特点是供电方便、响应快、驱动力大、信号检测、传输、处理方便，可采用多种灵活的控制方式，驱动电机一般采用步进电机或伺服电机，目前也采用直驱电机，但成本较高，控制也较复杂，减速机与电机配套的一般采用谐波减速器、摆线针轮减速器或行星齿轮减速器。 由于并联机器人中大量的线性驱动需求，线性电机在并联机器人领域得到了广泛的应用。

3.感知系统
除了需要感知与自身工作状态相关的机械量，如位移、速度、力等外，视觉感知技术是工业机器人感知的重要方面。 视觉伺服系统以视觉信息作为反馈信号来控制和调整机器人的位置和姿态。 机器视觉系统还广泛应用于质量检测、工件识别、食品分拣、包装等各个方面。 感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能水平。

4. 机器人与环境交互系统
机器人与环境交互系统是实现机器人与外部环境中的设备互联、协调的系统。 机器人与外部设备集成为一个功能单元，如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。当然，也可以是集成多个机器人执行复杂任务的功能单元。

5、人机交互系统
人机交互系统是人类与机器人连接并参与机器人控制的装置。 例如：计算机的标准终端、命令控制台、信息显示板、危险报警等。

6、控制系统
控制系统的任务是根据机器人的操作指令和传感器反馈的信号，控制机器人的执行器完成规定的动作和功能。 如果机器人不具有信息反馈特性，则为开环控制系统；如果具有信息反馈特性，则为闭环控制系统。 按控制原理可分为程序控制系统、自适应控制系统和人工智能控制系统。 按控制运动形式可分为点控制和连续轨迹控制。