超聲波塑料焊接機由氣壓傳動系統、控制系統、超聲波發生器、換能器及工具頭和機械裝置等組成。
1.氣壓傳動系統
包括有:三聯件(過濾器、減壓闕、油霧器)、換向器、節流闕、氣缸。工作過程如下，首先由空壓機驅動沖程氣缸，右實際工作時氣壓根據焊接需要調定。氣缸神程(超聲振動系統升降幅度)一般幾十mm～幾百mm。
2.控制系統
控制系統由時間繼電或集成電路的時間定時器所組成。它的主要功能:一是控制氣壓傳動系統工作，使其焊接時在定時控制下打開氣路國門，氣缸加壓使焊頭下降，以一定壓力壓住被焊物件，當焊接完后還保壓一段時間，然后控制系統將氣路閑門換向，使頭回升復位;二是控制超聲波發生器工作時間。本系統使整個焊接過程實現自動化。操作人員只啟動按鈕產生一個觸發脈沖，便能自動地完成本次焊接全過程。整個控制系統的順序是:電源啟動一觸發控制信號一氣壓傳動系統工作，氣缸加壓焊頭下降并壓住焊件→觸發超聲發生器工作，發射超聲并保持一定焊接時間→去除超聲發射→繼續保持一定壓力時間一退壓，焊頭回升→焊接結束。
3.超聲波發生器
超聲焊接用的超聲發生器，目前多數采用以下兩種形式：
(1)功率較大的超聲塑料焊機，發生器信號收常采用鎖相式頻率自動跟蹤屯路，使發生器輸出的頻率基本上與換能器諧振頻率一致。末級功放采用 VMOS D類放大器功率在1kW以上的超聲發生器常采用功率合成電路。
(2)功率在500W以下的超聲波塑料焊接機用發生器，常采用自激式功率振蕩器，也具有一定的頻率跟蹤能力。
4.超聲波塑料焊接機使用的聲學系統
(1)換能器
超聲塑料焊接機用的聲學系統包括三個部分:①驅動部分;②固定都分;③工作部分，對于中小功率超聲換能器常把驅動部分與固定部分合并，或把固定部分與工作部分合并，從而縮小體積，減輕重量。在以上三個組成部分中，驅動是核心，一般采用螺栓夾緊的縱向振動換能器，其中有半波長飄向振子與四分之一波長縱向振子。半波長縱向振子與半波長聚能器相連接組成一個全波長的塑料焊接換能器。而四分之一波長縱向振子與四分之一波長聚能器相連，組成一個半波長換能器。
(2)工具頭
對不同的焊接對象需要有不同的工具頭。不管是近場焊接還是傳輸焊接(遠場)，只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到需求的振幅。
工具頭，有帶振幅放大的和不帶振放大的兩種。塑料焊接機用聲系統工具頭，所用材料通常為鋁合金，其端面鍍硬質合金，功率較大時也有用鈦合金材料制造的，該材料疲勞強度比合金高一倍多。