尿液分析仪一般由试带、机械系统、光学系统、电路系统、输入输出系统等部分组成。
1.试带
试带上有数个含有各种试剂的试剂垫，各自与尿中的相应成分进行独立反应后可呈现不同颜色，颜色的深浅与尿液中待测成分呈比例关系。不同类型的尿液化学分析仪开发有适合自己使用的配套试带。试带采用多层膜结构：层尼龙膜起保护作用，防止大分子物质对反应的污染，保证试带的完整性；第二层绒制层，它包括过碘酸盐区（有些试剂模块含有此区）和试剂区，过碘酸盐区可破坏维生素C的干扰物质试剂区含有试剂成分，主要与尿液待测成分发生化学变化，产生颜色变化；第三层是吸水层，可使尿液均匀快速地渗入，并能抑制尿液流到相邻反应区；后一层塑料片作为支持体）。各试剂块与尿液中被测定成分反应而呈现不同颜色。通常试带的试剂块要比分析仪测试项目多一个空白块。以消除尿液本身的颜色及试剂块分布的状态不均等所产生测试误差，提高测量准确度。
2.机械系统
机械系统主要功能是将待检的试带和待检标本传送到检测区，分析仪检测后将试带排送到废物盒。不同型号的仪器采取不同的机械装置，如齿轮组合、传输胶带、机械臂、吸样针、样本混匀器等。
3.光学系统
光学系统一般包括光源、单色处理器和光电转换三部分。光线照射到反应物表面产生反射光，反射光的强度与各个项目的反应颜色成比例关系。不同强度的反射光在经光电转换器转换为电信号并送到放大器进行处理。
尿液分析仪的光学系统通常有3种：发光二极管（LED）系统、滤光片分光系统和电荷耦合器件（CCD）系统。
4.电路系统
电路系统将转换后的电信号放大，经模数转换后送中央处理器（CPU）处理，计算出终检测结果，然后将结果输出到屏幕显示并送打印机打印。CPU的作用不仅是负责检测数据的处理，而且要控制整个机械系统和光学系统的有机运行，并通过软件实现多种功能。
5.输入输出系统
由显示器、面板、打印机等部件组成。用于操作者输入标本信息、观察仪器工作状态、打印报告单等功能。
