欧姆龙肺功能仪的硬件结构通常由主体设备、一次性吹嘴（mouthpiece）、流量传感器模块、信号处理单元、人机交互界面及电源系统构成。主体外壳多采用医用级ABS工程塑料，具备IP22以上防护等级，以满足日常使用中的防尘防溅需求。核心传感部件——流量传感器——根据型号不同，可能采用高精度涡轮叶轮（如直径3–5 mm的铝合金或工程塑料叶片）或微机电系统（MEMS）压差芯片，其设计需确保在0–16 L/s的流速范围内线性误差小于±3%，且具备良好的抗污染与抗冷凝水能力。

信号处理单元集成32位ARM Cortex-M系列微控制器，运行实时操作系统（RTOS），负责执行数据采集、滤波（如低通滤波去除高频噪声）、积分计算及合规性判断。人机交互界面通常包括单色LCD或彩色TFT显示屏（分辨率128×64至320×240不等）、物理按键（如“开始”“存储”“回放”）或电容式触摸屏，部分型号支持语音提示以引导用户完成标准呼吸动作。电源系统多采用两节AA碱性电池或可充电锂离子电池（如3.7 V/800 mAh），续航能力可达500次以上测试。此外，设备标配一次性吹嘴（符合YY/T 0506.2-2016《病人、护理人员和器械用手术单、手术衣和洁净服 第2部分：性能要求和试验方法》），部分型号还配备鼻夹、消毒收纳盒及USB数据线。高端型号（如Omron U2）进一步集成蓝牙5.0模块，支持与智能手机或医院信息系统（HIS）对接，实现远程数据上传与云端管理。