工业机器人由三大部分六个子系统组成，具体如下：
1、机械部分：
驱动系统：要使机器人运行起来，需要给各个关节即每个运动自由度安装传动装置，这就是驱动系统，它的作用是提供机器人各部分、各关节动作的原动力，驱动系统的传动部分可以是液压传动系统、电动传动系统、气动传动系统，或者是几种系统结合起来的综合传动系统，一些大型重载机器人可能采用液压驱动，而大多数现代工业机器人则多采用电力驱动。
机械结构系统：工业机器人的机械结构主要由基座、手臂和手部（也叫末端操作器）三大件构成，每部分具有若干的自由度，构成一个多自由度的机械系统，手臂一般由上臂、下臂和手腕组成，末端操作器是直接安装在手腕上的重要部件，它可以是二手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。
2、传感部分：
感受系统：由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用于获取机器人内部和外部环境状态中有意义的信息，智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准，内部传感器主要用于检测机器人本身的状态，如手臂间的角度等；外部传感器则用来检测机器人所处的环境状况，如物体识别、距离感知等。
机器人与环境交互系统：是实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统，工业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，也可以是多台机器人、多台机床设备或者多个零件存储装置集成为一个执行复杂任务的功能单元。
3、控制部分：
控制系统：相当于机器人的大脑，根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配执行机构去完成规定的运动和功能，控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统，根据控制原理，还可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统；根据运动形式，可分为点位控制系统和轨迹控制系统。
人机交互系统：是使操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置，例如计算机的标准终端、指令控制台、信息显示板、危险信号报警器等，该系统可分为指令给定装置和信息显示装置两大类。
