汽輪機本體由汽缸和轉子兩大部件構成。大功率、高參數汽輪機通常由高壓、中壓（或高中壓）及低壓缸組成，超大功率汽輪機可以有兩個或兩個以上的中壓缸和低壓缸。每個缸體采取反向對稱結構。高、中壓缸體由鉻鉬鋼鑄造後加工而成，低壓缸多用鋼板焊制。大容量汽輪機高壓缸多采用雙層結構，在內、外缸間的夾層中通以適當參數的蒸汽，以減少汽缸厚度，降低起動熱應力。
轉子由主軸、葉輪和動葉組成。高、中壓部分主軸和葉輪由鉻鉬釩高強度鋼鍛件車削而成；動葉由高鉻不銹合金鋼銑制成型並鑲嵌組合在輪緣上。低壓部分葉輪與軸采用紅套組合成整體；動葉加工成型後鉚接在輪緣上。靜葉柵（噴嘴）裝在隔板上。隔板制成兩個半圓形，分別組裝在上、下汽缸內，上、下缸的法蘭對口後用螺栓緊固。
為防止和減少高、中壓汽缸內的高壓蒸汽從汽缸與轉軸的間隙向缸外漏泄，在間隙內有多組交替安裝在汽缸或轉軸上的密封圈，稱為迷宮式汽封。
汽輪機除主軸承外，設有推力軸承，以承受轉子軸向推力，並確定轉子的軸向位置。為了平衡轉子軸向推力，高、中壓轉子多采用汽流反向布置；低壓缸多采用鏡像布置。為了防止運行中發生***振，葉片的自振頻率、轉子的臨界轉速，以及基礎的振動頻率均應避開汽輪機的工作轉速。
調速保安系統汽輪機的重要組成部分。其功能是：隨負荷的變化，調節進進汽輪機的蒸汽流量，維持汽輪機轉速在額定範圍之內，滿足負荷需要。汽輪機為了防止外界負荷發生大幅度變化時，汽輪機發生超速事故，壹般汽輪機裝設超速保護系統,當汽輪機轉速超過壹定限度時，保安器動作,將主汽門迅速封閉，切斷汽輪機汽源，以確保安全。