歐姆龍肺功能儀的硬件結構通常由主體設備、一次性吹嘴（mouthpiece）、流量傳感器模塊、信號處理單元、人機交互界面及電源系統構成。主體外殼多采用醫用級ABS工程塑料，具備IP22以上防護等級，以滿足日常使用中的防塵防濺需求。核心傳感部件——流量傳感器——根據型號不同，可能采用高精度渦輪葉輪（如直徑3–5 mm的鋁合金或工程塑料葉片）或微機電系統（MEMS）壓差芯片，其設計需確保在0–16 L/s的流速范圍內線性誤差小于±3%，且具備良好的抗污染與抗冷凝水能力。

信號處理單元集成32位ARM Cortex-M系列微控制器，運行實時操作系統（RTOS），負責執行數據采集、濾波（如低通濾波去除高頻噪聲）、積分計算及合規性判斷。人機交互界面通常包括單色LCD或彩色TFT顯示屏（分辨率128×64至320×240不等）、物理按鍵（如“開始”“存儲”“回放”）或電容式觸摸屏，部分型號支持語音提示以引導用戶完成標準呼吸動作。電源系統多采用兩節AA堿性電池或可充電鋰離子電池（如3.7 V/800 mAh），續航能力可達500次以上測試。此外，設備標配一次性吹嘴（符合YY/T 0506.2-2016《病人、護理人員和器械用手術單、手術衣和潔凈服 第2部分：性能要求和試驗方法》），部分型號還配備鼻夾、消毒收納盒及USB數據線。高端型號（如Omron U2）進一步集成藍牙5.0模塊，支持與智能手機或醫院信息系統（HIS）對接，實現遠程數據上傳與云端管理。