電子舌主要由自動進樣系統、傳感器陣列(sensor arrays)和模式識別系統組成。其中,自動進樣器是一個非必需的組成部分,但是在自動進樣器的輔助下,儀器自動完成樣品的分析可以減輕勞動強度。應用在電子舌中的傳感器主要包括電化學傳感器、光學傳感器、質量傳感器和酶傳感器(生物傳感器)等。
電化學傳感器又可分為電勢型、伏安型和阻抗型。
最常用的信號處理方法主要是人工神經網絡和統計模式識別,如主成分分析、判別分析、最小二乘回歸、因子分析等。