高速电主轴由动力源（电动机转子及定子）、主轴（也称转轴）、前后轴承、冷却套以及单元轴套外壳和各连接装置、刀具接口等基本机械部件、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。