由水下单元和甲板单元两部分组成，水下单元包括传感器、转换控制电路与耐压水密容器。甲板单元包括接口装置、计算机和用户软件。

电导率常用电导传感器进行测量，温度常用铂电阻、铜电阻、热敏电阻、晶体或复合式温度传感器等进行测量，深度用压力传感器测量。

温盐深剖面仪有自容式和直读式（或传输式）两种，分别适用于走航或定点调查的船只、水下拖曳体、浮标或潜标，以及船用或飞机用的投弃式装置。自容式温盐深剖面仪的探头内装有记录器和电源，可以实现数据的自动采集和存储。直读式温盐剖面仪根据使用环境深度的不同可采用普通缆或单芯铠装电缆，实现数据的实时采集和读取。