驅動系統
要使機器人運行起來，需給各個關節即每個運動自由度安置傳動裝置，這些傳動裝置組成驅動系統，相當於人體的肌肉，驅動關節旋轉和擺動，可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動，或者把它們結合起來引用的綜合系統；可以是直接驅動或者是通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接驅動。
工業機器人的機械結構系統由機身、手臂、末端執行器三大件組成。
感受系統
測量回轉關節位置的軸角編碼器、控制速度的測速計都是工業機器人內部感測器，幾乎所有的工業機器人都有。視覺感測器是外部感測器，可為更高層次的工業機器人控制提高適應能力。
機器人一環境交互系統
機器人一環境交互系統是實現機器人與外部環境中的設備相互聯繫和協調的系統。機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工製造單元、焊接單元、裝配單元等。當然也可哥以是多台機器人集成為一個去執行複雜任務的功能單元。
人--機交互系統
人--機交互系統是人與機器人進行聯繫和參與機器人控制的裝置。例如，電腦的標準終端、指令控制台、資訊顯示板、危險信號報警器等。
工業機器人控制系統
控制系統用來控制工業機器人按規定要求動作，是工業機器人的關鍵和核心部分、它類似於人的大腦，控制著工業機器人的全部動作。工業機器人功能的強弱以及性能的優劣，主要取決於控制系統。工業機器人控制系統可分為開環控制系統和閉環控制系統。控制系統的任務是根據機器人的作業指令以及從感測器回饋回來的信號，支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。如果機器人不具備資訊回饋特徵，則為開環控制系統；具備資訊回饋特徵，則為固環控制系統。根據控制原理可分為程式控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。
多數工業機器人採用電腦控制，一般分為決策級、策略級和執行級：決策級的功能是識別環境、建立模型，將作業任務分解為基本動作序列；策略級將基本動作變為關節座標協調變化的規律，分配給各關節的伺服系統；執行級給出各關節伺服系統執行給定的指令。