电脑绣花机主要由机械系统、传动系统、电控系统三大部分组成。
机械系统主要由机架部件、箱体部件、剌布机构、挑线机构、换色机构、夹线机构、绣花框部件、手拉开关箱部队等组成传动系统的主电机分为伺服电机和交频电机，目前国产绣花机伺服采用的大多数是大豪伺服系统，比如:禾丰牌绣花机，变频采用的是东芝电机，根据绣花图案针距的长短变化调节电机的转速。为保证绣花精度，主电机带有电磁刹车装置。主电机通过同步齿形带带动下轴，下轴通过链轮传动上轴，上轴带动剌布机构和挑线机构运动。下轴又通过锥齿轮传动旋梭及剪线机构运动，从而完成绣花底线和面线的锁套，在织物上形成绣花线迹。
受主控板控制的X方向及Y方向的步进电机，分别带动几组同步齿形带运动，并由齿形夹板带动绣花框在绣花机台面上，以一定速度沿X、Y方向移动，保证织物上绣出与绣花图案完全一致的花型。换色电机带动针杆箱移动，替换绣花面线的颜色。
电控系统由电源箱、控制箱、操作键盘箱、外围控制板及执行部件组成。电脑绣花机的控制系统可以使当一种花样绣完以后，按照所给予的指令自动地再在下一位置反复绣上这一花样实现自动反复绣;当绣品超出剌绣范围时，机器将会自动停止以保护棚框越程;当机械出现故障时，操作面板会显示错误头型，并告知故障。此外，在剌绣过程中可以实现自动剪线、自动挖孔绣、自动检测断线、停电保护、指令性跳针、出错自动停机、针迹补偿、循环绣作、花样输出等功能。
绣花机的工作环境:包括物理环境和电气环境，物理环境一般正常的厂房都可以满足条件，不要太干燥或太潮湿，温度在0~50摄氏度，相对温度30％~70％。通风通气良好，电气方面要求较高要求电压稳定，最好要装变压器，工作电压一般是380V或220V，国外有采用110V，工作功率一般是1.5KW到2KW，单头机一般是500W，深圳市品星机械有限公司研究生产的世界首创禾丰牌686花边水溶绣花机的工作效率是3.5KW。开、关机瞬间产生的电流比稳定工作时大的多，频繁开关会导致升温过快或系统过载，会减少绣花机的使用寿命，这一点也应要加以注意。