由氣動傳動系統、控制系統、超聲波發生器、換能器、刀頭和機械裝置等組成。
1、氣動驅動系統：包括：過濾器、減壓閥、油霧、換向器、節流閥、氣缸等。工作時，沖程氣缸由空氣壓縮機驅動，以驅動超聲波換能器的振動系統上下移動。在中小功率超聲波焊接中，根據焊接需要設置功率壓力。
2、控制系統：控制系統由時間繼電器或集成電路定時器組成。主要功能如下：一是控制氣動傳動系統的工作，使氣路閥在焊接過程中在定時控制下打開。氣缸對焊頭加壓使其下降，并以一定的壓力對焊接物體進行壓制。焊接完成后，壓力保持一段時間，然后控制系統改變氣路閥的方向，使焊頭上升并復位；二是控制超聲波發生器的工作時間，本系統使整個焊接過程實現自動化，操作只需啟動按鈕產生一個觸發脈沖，即可自動完成整個焊接過程。整個控制系統的順序如下：電源啟動觸發控制信號氣動傳輸系統，氣缸加壓焊頭下降，按下焊接觸發超聲波發生器工作，超聲波啟動并保持一定的焊接時間，超聲波發射被消除，并保持一定的壓力時間至背壓，焊頭上升，焊接結束。
3、超聲波發生器
（1） 對于大功率超聲波塑料焊機，發電機信號采用鎖相頻率自動跟蹤電路，使發電機的輸出頻率與換能器的諧振頻率基本一致。
（2） 功率在500W以上的超聲波塑料焊機用發電機采用自激功率振蕩器，具有一定的頻率跟蹤能力。
4、超聲波塑料焊機中使用的聲學系統
（1） 傳感器：超聲波塑料焊機的聲學系統由三部分組成：1驅動部分2固定部分3工作部分。在上述三個部分中，驅動器是核心，一般采用螺栓夾緊式縱向振動傳感器、縱向振動波長為四分之一的半波垂直振蕩器、縱向振動波長為一半的半波裝置和連接的半波裝置組成全波長塑料焊接傳感器，四分之一波長垂直振蕩器與四分之一波形器件連接在一起，由一個半波長換能器組成。
（2） 工具頭：對于不同的焊接對象，需要不同的工具頭，無論是近場焊接還是透射焊接，只有半波長工具頭才能實現焊接端面的振幅。工具頭，有振幅放大和無振幅放大兩種，塑料焊機有聲學系統工具頭，材料通常是鋁合金，其端部鍍有硬質合金，大功率也是有用的鈦合金材料，該材料的疲勞強度是鋁合金的兩倍以上。
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