高速電主軸由動力源(電動機轉子和定子)、主軸(轉軸)、前后軸承、冷卻套、主軸單元外殼、各種連接裝置以及刀具接口等基本機械部件組成。

電主軸采用無外殼電動機，且電動機內置，其轉子采用過盈配合的方式熱裝在主軸零件上，與主軸做成一一體， 主軸則由前后軸承支承，由壓配合產生的摩擦力來實現大轉矩的傳道。壓配谷取清了主軸上一切形式的鍵聯接和螺紋聯接，能夠使主軸運轉部分達到精確的動平衡。電動機定子壓裝在冷卻套內，并通過冷卻套固裝在電主軸的殼體內。因此，電動機轉子直接作為機床的主軸，主軸單元的外殼體就是電動機機座。

在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器( 旋轉編碼器)，以實現電動機的全閉環控制。主軸前端外伸部分的內錐孔和端面用于安裝和固定可換的刀柄。電源接口用于與驅動器的電氣連接。通電后轉子可以直接帶動主軸旋轉，主軸的轉速用電動機的變頻調速與矢量控制裝置來改變。