Хоча видів роботів є неймовірна кількість, та всі вони мають однакові компоненти, коли говоримо про те, як вони працюють. Функціональна схема робота складається з таких компонентів:

   Керівна система визначає поведінку робота, складається з програми та сенсорів.

   Це різноманітні датчики, відеокамери, мікрофони, ехолокатори, хімічні аналізатори, кнопки та інші, які виконують зондування, тобто збирають інформацію про зовнішнє середовище (форму, розмір та колір об'єктів, відстань до них, взаємне розташування, температуру, освітлення, звуки, магнітне поле, моменти зіткнення з перешкодами, прискорення, кути повороту, склад речовин, натискання людиною чи твариною кнопок тощо). Ці дані далі використовуються в програмі для визначення подальшої поведінки робота. Найпростіші керівні системи мають просту пару сенсор-маніпулятор, де отримання сигналу зразу приводить в дію відповідний ефектор. Складніші включають програму, яка визначає поведінку робота в залежності від різних умов, перерозподіляючи електричні сили на потрібні двигуни. Власне, саме наявність програми та відповідно програмованої поведінки й відрізняє робота від звичайного електронного пристрою, це їх основна сутність. Фізично програма реалізується за допомогою мікроконтролера або процесора та периферійних пристроїв.

   Системи безпеки важливі для роботів, які можуть виконувати потенційно небезпечні або небажані дії. Для маленької рухомої іграшки-робота це не обов'язково, та важливо передбачити аварійну зупинку механізму, якщо якісь дії можуть травмувати людину, зруйнувати щось зайве, пошкодитися самому роботу чи іншим небажаним чином вийти за рамки визначеної програми.