Thiết kế cấu trúc của cáp điều khiển tập trung vào nguyên tắc "truyền tín hiệu ổn định, khả năng chống nhiễu mạnh mẽ và khả năng thích ứng với môi trường phức tạp". Các đặc điểm chính của chúng được thể hiện ở bốn thành phần cốt lõi sau:
Dây dẫn: Thường sử dụng dây dẫn bằng đồng (mặc dù dây dẫn bằng nhôm đôi khi được sử dụng trong các trường hợp có yêu cầu thấp hơn). Chúng thường được hình thành bằng cách bện nhiều dây đồng mịn lại với nhau. So với các dây dẫn rắn, cứng, cấu trúc bện này mang lại tính linh hoạt vượt trội, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt trong môi trường có mật độ thiết bị cao và không gian đi dây hạn chế. Hơn nữa, nó giảm thiểu hư hỏng dây dẫn do uốn cong, do đó đảm bảo tính liên tục của việc truyền tín hiệu.
Lớp cách điện: Các vật liệu phổ biến bao gồm Polyvinyl Clorua (PVC), Polyethylene liên kết chéo (XLPE) hoặc Polyethylene (PE). Lớp cách điện phải có điện trở cách điện cao và đặc tính tổn thất điện môi thấp. Một mặt, điều này ngăn chặn sự rò rỉ dòng điện giữa các dây dẫn hoặc giữa các dây dẫn với môi trường bên ngoài; mặt khác, nó ngăn không cho chính lớp cách điện làm suy giảm tín hiệu, từ đó đảm bảo truyền chính xác các tín hiệu điều khiển yếu. Ngoài ra, lớp cách nhiệt phải thể hiện mức độ ổn định nhiệt nhất định (thường có khả năng chịu được nhiệt độ từ -20 độ đến 70 độ) để đáp ứng yêu cầu vận hành trong các điều kiện làm việc khác nhau.
Lớp che chắn (Có trong một số kiểu máy chọn lọc): Được thiết kế cho các môi trường chịu nhiễu điện từ đáng kể (chẳng hạn như các khu vực gần thiết bị điện áp cao-, bộ biến tần hoặc động cơ điện), cáp điều khiển trong các ứng dụng này kết hợp một lớp che chắn. Vật liệu thường bao gồm lưới dây đồng bện, băng đồng bọc hoặc băng nhựa tổng hợp nhôm. Chức năng chính của nó là chặn các tín hiệu điện từ bên ngoài can thiệp vào tín hiệu điều khiển bên trong trong cáp, đồng thời ngăn tín hiệu của chính cáp phát ra bên ngoài-do đó tránh nhiễu với các thiết bị ngoại vi nhạy cảm khác-và đảm bảo độ tinh khiết của tín hiệu điều khiển.
Lớp vỏ: Đóng vai trò là "lớp vỏ bảo vệ bên ngoài" của cáp, lớp này thường bao gồm PVC, cao su Neoprene hoặc Polyolefin. Nó được yêu cầu phải sở hữu các đặc tính như khả năng chống mài mòn, lão hóa, dầu và ăn mòn hóa học.
