机械手主要由手和运动机构组成。手是用来夹住工件(或工具)的部件，根据被夹住对象的形状、尺寸、重量、材料和操作要求，有多种结构形式，如夹紧式、夹持式和吸附式。运动机构，使手完成各种旋转(摆动)、运动或复合运动，实现指定的运动，改变被抱物体的位置和姿势。升降机构的运动、伸缩、转动等独立运动，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任何位置和方向的物体，有六个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越大，机械手的灵活性越大，通用性越广，结构越复杂。一般专用机械手有2 ~ 3个自由度。非标设备

机械手类型，按驱动方式可分为液压、气动、电动、机械机械手;根据适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;根据运动轨迹控制方式可分为点控制和连续轨迹控制两种机械手。

机械手通常作为机床或其它机床的附加装置，如自动机床或自动生产线上的工件装卸和搬运，在加工中心代替刀具，一般没有单独的控制装置。有些操作装置需要直接的人工控制，如原子能部门危险物质操作中使用的主从操作装置，也称为机械手。