Una màquina expenedora pot semblar senzilla des de l'exterior, però és un sistema integrat format per un armari, un sistema d'emmagatzematge de productes, un mecanisme de distribució, una unitat de control, un mòdul de pagament, sensors i components d'alimentació. Els diferents productes i aplicacions requereixen diferents configuracions internes, cosa que fa que el disseny estructural sigui un factor important en el rendiment, el manteniment i la fiabilitat a llarg termini de la dispensació.

La majoria de màquines expenedores utilitzen una estructura d'armari vertical. El recinte exterior protegeix els components interns alhora que proporciona visibilitat del producte i dóna suport al conjunt de la màquina. Dins de l'armari, normalment s'organitzen àrees dedicades per a l'emmagatzematge de productes, controls electrònics i dispensació de productes. Els models refrigerats també incorporen un sistema de refrigeració que utilitza components com un compressor, un condensador, un evaporador i un ventilador per mantenir la temperatura requerida de l'armari.

El sistema d'emmagatzematge de productes és una de les parts més importants d'una màquina expenedora. Les configuracions habituals inclouen bobines espirals, prestatgeries, mecanismes d'empenta, transportadors i sistemes d'elevació. Les bobines espirals s'utilitzen àmpliament per a aperitius envasats i productes estandarditzats perquè ofereixen un mètode de dispensació relativament senzill i controlable. Les begudes embotellades i els productes amb dimensions inusuals poden requerir mecanismes d'empenta, ascensors o altres sistemes de lliurament especialitzats.

L'àrea de dispensació normalment es col·loca prop de la part inferior de la màquina i inclou un compartiment de recollida amb característiques de seguretat adequades. Alguns models utilitzen sensors òptics per confirmar que un producte s'ha lliurat correctament. Si l'article no arriba a l'àrea de recollida com s'esperava, el sistema pot detectar l'estat anormal i generar una alerta, ajudant a reduir les transaccions fallides i les queixes dels clients.

El sistema de control coordina el funcionament dels diferents mòduls. El tauler de control principal rep senyals del sistema de pagament, la interfície d'usuari i els sensors, i després envia ordres als motors, pantalles i mecanismes de dispensació. Els models connectats també poden incloure mòduls de comunicació que transmeten informació de vendes, dades d'inventari i estat de la màquina a una plataforma de gestió remota.

Per als compradors comercials, la construcció de màquines expenedores afecta molt més que l'aparença. Té un impacte directe en el funcionament i el manteniment diari. Un disseny intern ben organitzat, un mecanisme de distribució fiable, components accessibles i una estructura fàcil de fer servir poden fer que una màquina sigui més adequada per a un ús comercial a llarg termini. Els compradors haurien de seleccionar la configuració estructural segons la categoria de producte, la capacitat de la màquina, l'entorn d'instal·lació i els requisits de manteniment en lloc de centrar-se només en la mida o el disseny exterior.