Mikroaallot ovat monimutkaisia koneita, ja vaikka monet ihmiset tuntevat helposti havaittavissa olevat mikroaaltouunin osat, kuten näppäimistö, virtajohto, kääntöpöytä ja ruoanlaitto -ontelo, sisällä on kiinteitä mikroaalto -osia, joita harvat koskaan näkevät. Pohjimmiltaan mikroaaltouunin sisäosa on jaettu kahteen osaan, nimittäin ohjausosaan ja suurjänniteosaan. Ohjausosa sisältää ajastimen, energiantuotannon säätimet ja sarjan lukituskytkimiä ja turvalaitteita. Suurjänniteosa sisältää suurjännitemuuntajan, diodin ja kondensaattorin, aalto-ohjaimen ja sekoituslavan.
Mikroaaltouunin näppäimistö sijaitsee yleensä etupuolella ja on alue, johon käyttäjät syöttävät kypsennysajat ja halutun energiatason. Virtajohto on yksinkertaisesti se osa, joka kytketään pistorasiaan. Kypsennysaukko on mikroaaltouunin tila, johon ruoka sijoitetaan. Kääntöpöytä on keittoalueen sisällä oleva alusta, joka monissa mikroaaltouuni -malleissa pyörii ruoan kypsyessä.
Ohjausosa sisältää useita mikroaalto -osia, jotka säätelevät energiantuotantoa. Näppäimistöön yhdistetyssä ajastimessa on sarja lukituspiirejä, jotka valvovat jännitettä syöttäville ja mikroaaltoja tuottaville osille lähetettyjen signaalien taajuutta. Useimmat mikroaaltouunit sisältävät oven välissä kaksi turvakytkintä, jotka keskeyttävät mikroaaltoenergian tuotannon oven ollessa auki. Ohjausosassa on erilaisia sulakkeita ja lämpösuojaimia, jotka toimivat hätäsulkumekanismeina ylikuumenemisen tai sähköongelmien sattuessa. Triac, sähkömagneettinen relekytkin, joka luo jänniteradan, kun mikroaaltouuni on valmis kypsentämään, on myös osa ohjausosaa.
Laitteen suurjännitealue sisältää osia, jotka luovat mikroaaltoja. Muuntaja on olennainen osa, koska se siirtää jännitteen kotitalouden pistorasiasta diodiin ja kondensaattoriin. Diodi ja kondensaattori ovat mikroaalto -osia, jotka suurentavat jännitteen 3,000 – 5,000 volttiin mallista riippuen. Lisääntynyt jännite siirretään osaan, jota kutsutaan magnetroniputkeeksi, joka muuntaa jännitteen mikroaalloiksi.
Kun mikroaallot on luotu, ne lähetetään metallikanavaan, jota kutsutaan aaltojohteeksi. Aaltoputki syöttää energiaa kypsennysaukkoon. Ontelossa on osa, jota kutsutaan sekoituslapaksi ja joka pyörii hitaasti levittääkseen mikroaaltoja tasaisesti sisälle. Useimmissa mikroaalloissa on erityiset metalliseinät oven ikkunoissa ja metallipinnoitteet seinillä, jotta mikroaaltouunit pomppivat sisätilojen ympäri ja tunkeutuvat ruokaan kaikista kulmista.
Muita mikroaaltouunin osia ovat ontelolamppu ja puhallinmoottori. Ontelolamppu on pieni lamppu, joka valaisee ontelon sisäosaa. Puhallinmoottori on pieni tuuletin, joka estää laitteen ylikuumenemisen käytön aikana. Mikroaaltoja on eri tyylejä ja kokoja, ja osat ja niiden sijainti vaihtelevat.