沖壓機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統三大部分組成。

手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。

運動機構使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數，自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜，一般專用機械手有2～3個自由度。

控制系統是通過對沖壓機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息，形成穩定的閉環控制，控制系統的核心通常是由單片機或dsp等微控制芯片構成，通過對其編程實現所要功能。