蛋白質自動測序儀結構非常復雜，基本組成構件包括反應器、轉換器、進樣器、氨基酸分析系統和信息軟件處理系統[1]。
反應器反應器中進行 Edman化學降解反應中偶聯反應和環化裂解反應。在偶聯反應之前有一個樣品固定過程，即將蛋白質樣品固定在纖維板上或將轉印有蛋白質斑點的聚偏二氟乙烯膜（FVDF）放置在反應器中，反應條件要求一定的溫度、時間、液體流量等，由計算機系統自動調節控制這些因素：在反應器中蛋日質成多肽經過偶聯和環化裂解反應形成ATZ衍生物[1]。
轉換器ATZ衍生物在轉換器中經有機溶劑（如氯丁烷）抽提出來，再經25%TFA溶液作用轉換成穩定的PTH氨基酸。
進樣器 PTH氨基酸由有機溶劑（如乙腈）溶解后經進樣器注入HPLC。
氨基酸分析系統 通常由高效液相色譜毛細管色譜柱組成，色譜柱分離是整個測序過程中最為關鍵的一步。影響色諧柱分離結果的因素有液體分配速度、溫度、電壓、電流等。因此，儀器配有穩壓、穩流、自動分配流速裝置。各種氨基酸通過這一系統會產生自己的特征吸收峰。
信息軟件處理系統 由計算機主機完成：記錄和顯示數據，根據氨基酸的層析蜂來判斷為何種氨基酸。它提供測序需要運行的參數：時間、溫度、電壓及其他循環狀況，并可實現跳躍和暫停步驟。
以上為蛋白質自動測序儀的主要部件，在此之外還有蛋白質或多肽的純化處理配件及整個測序過程必備的試劑和溶液[1]。