自主移动机器人一般由移动机构、传感器、导航系统和控制器组成。其中移动机构有轮式（如四轮式、两轮式、全方向式、履带式）、足式（如六足、四足、二足）、混合式(同时用轮式和足式)和特殊式(如吸附式、轨道式、蛇式)等类型。传感器包括电磁传感器、光学传感器、激光传感器、惯性导航传感器和视觉传感器等类型。导航系统是一个自主式智能系统，能够模拟人的智能行为和功能，把感知、规划、决策和行动等各种模块的功能有机地结合起来，是自主移动机器人实现完全自主移动的关键部件。自主式智能系统可分为分层递阶式结构、包容式体系结构和分布式人工智能等3类。

自主移动机器人可用于宇宙探测、海洋开发和原子能等领域，在工厂自动化、建筑、采矿、排险、军事、服务、农业等方面也有广泛的应用前景。