穆斯堡爾譜儀的結構如圖所示，主要由放射源，驅動裝置，放大器，γ射線探測器和數據記錄設備組成。在透射穆斯堡爾譜中，因吸收發生共振時透過計數率最小，因此形成倒立的吸收峰。對于一些簡單的譜圖，只需要進行定性分析就能獲得有價值的信息；對于復雜的譜圖，則需要將其進行分峰擬合，然后與理論譜線進行比對才能得到有用的信息。
放射源：放射源是提供具有特定能量的γ射線源，根據樣品（吸收體）的不同來選擇。常見的穆斯堡爾放射源為57Co，119Sn和121Sb。穆斯堡爾核素分布不均勻，大部分集中在原子序數50-80內。最輕的穆斯堡爾核是40K。
驅動裝置：驅動裝置是用來實現放射源的運動的，從而根據多普勒效應來調制頻率或能量。
探測器：探測器是用來探測透過的γ射線的，大多數穆斯堡爾放射源輻射出的γ射線不是單色的，需要選擇合適的探測器才可以。穆斯堡爾核γ射線的能量一般在10-100 keV，因此可以采用正比計數器，NaI(TI)閃爍探測器和半導體探測器。