运动控制系统通常由以下几个主要部分组成：
控制器：是运动控制系统的核心，负责生成运动指令和控制策略。它可以是基于微处理器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）等的硬件设备，也可以是运行在计算机上的软件程序。例如，在工业机器人的运动控制中，控制器根据预设的任务和轨迹规划，计算出每个关节电机的运动参数。
驱动器：将控制器输出的控制信号转换为电机所需的驱动信号，如电压、电流等，以驱动电机按照指定的方式运动。常见的驱动器有直流驱动器、交流驱动器、步进驱动器等。以数控机床的直线轴运动控制为例，驱动器接收控制器的指令，为电机提供合适的电流和电压，使电机精确地驱动工作台沿着导轨移动。
执行电机：将电能转换为机械能，实现机械运动。常见的执行电机有直流电机、交流电机、步进电机、直线电机等。在自动化仓储系统中，堆垛机的升降和水平运动通常由交流电机或直线电机来执行，以实现货物的快速准确存取。
反馈装置：用于检测电机或机械运动部件的实际位置、速度、加速度等运动参数，并将这些参数反馈给控制器，形成闭环控制，以提高控制精度和稳定性。反馈装置包括编码器、光栅尺、磁栅尺、旋转变压器等。例如，在精密光刻机的运动平台控制中，高精度的光栅尺实时反馈平台的位置信息，使得控制器能够精确控制平台的运动，达到纳米级的定位精度。
机械传动机构：将电机的旋转运动转换为直线运动或实现不同速度、扭矩的传递，如丝杠螺母副、齿轮齿条副、同步带传动、谐波减速器等。在 3D 打印机中，电机通过丝杠螺母副将旋转运动转化为喷头的直线运动，实现逐层打印。
