达芬奇手术机器人包括三个系统：医生操作系统（surgeon console）、床旁机器臂手术系统（patient cart）、视频成像系统（vision cart）。三部分组件在手术室内通过特定的数据传输光缆连成一体，完成手术功能的实现。术者于控制台利用控制手柄（master controller）控制机械臂和三维内镜（3D endoscope）而完成手术。术者控制台的顶端为三维观测窗口（stereo viewer），三维观测窗口可按比例完全再现内镜所在的人体组织内部结构，从而实现同开放式手术相同的手术视野效果。达芬奇全机器人手术系统的床旁机械臂车由镜头臂及三个器械臂组成。床旁机械臂车上所使用的器械为具有“腕状”（EndoWrist）结构的特制器械。器械头部的直径为5mm或8mm，可通过钥匙孔大小的切口进入人体组织内，从而实现微创。手术过程中，术者远离患者，通过控制台控制床旁机械臂，术者在操控台上的动作与传统的操作完全一样，特制的器械可完全复制人手的各种精细动作（图3-25～图3-28）。