MPCVD设备主要可分为四个部分，分别为微波系统、供气和真空系统、水冷系统及相关控制系统。

微波系统是MPCVD设备运行的能量来源，是整个设备的核心组成部分，其稳定的运行是制备高质量金刚石的重要前提。微波系统通常由以下几个部分组成：微波产生装置、微波传输系统、微波调节系统和保护系统。其基本原理在于在恒定正交的电磁场作用下，微波产生装置中的磁控管的内部电子与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得的能量转化成微波能量，从而达到产生微波的目的。

供气和真空系统是MPCVD设备核心部分，设备的真空性能是一个非常重要的工艺参数，越高的真空性能意味着更好的沉积环境和更好的沉积质量。通常条件下MPCVD设备的真空系统有以下三个部分组成：进气管道、真空腔、抽气系统。在进行金刚石生长之前，每个环节的真空性能需要得到保障。

水冷系统主要用于控制金刚石生长的环境温度，高功率的微波具有高的的能量，在MPCVD设备整个运行的过程中，这些能量绝大部分将以热能的形式散发出去，为保护设备长时间稳定的运行，水冷系统必不可少。在MPCVD设备中，水冷系统可有效降低反应腔体和基片台的温度，使金刚石生长维持在一定的温度范围内。

相关控制系统主要用于控制在生长环节中的各个生长参数，如基片台高度、反应气体配比、抽破真空操作、微波功率调整及反应环境温度调整等，控制系统在金刚石生长工艺中至关重要。