激光導熱儀主要由激光發射裝置、試樣加熱及冷卻裝置、信號檢測裝置、數據采集記錄裝置、分析軟件等組成。

激光發射裝置：發射光脈沖，照射樣品，提供熱源。激光能量和脈沖寬度可以自由選擇。

試樣加熱及冷卻裝置：脈沖通過光路，到達試樣表面，在這里對樣品加熱，測試完成后樣品在這里冷卻。

信號檢測裝置：使用紅外檢測器對樣品溫度變化進行檢測。

數據采集記錄裝置：當紅外檢測器檢測到樣品熱量的變化，傳送給數據采集記錄裝置。

分析軟件：對信號值進行分析擬合，得到熱擴散系數；同時使用比熱模塊，或者直接結合比熱和密度，分析得到導熱系數。

除此之外，激光導熱儀附件主要有：樣品支架、噴碳設備、恒溫水浴、流量計、真空泵、標準樣品及參比樣品等。樣品支架：對于標準樣品尺寸，配有鋁、碳化硅或者石墨等材料制作的支架和樣品罩；針對不同尺寸的樣品，配有氧化鋁、藍寶石、鉑金等材料制作的支架或容器。噴碳設備：主要用于樣品表面的噴碳。樣品一般先經過超聲清洗，然后使用石墨噴罐對樣品上下便面進行噴涂，待石墨干燥后樣品上下表面形成一層均勻致密的碳膜。恒溫水浴：主要用于長時間工作、溫度的穩定性。流量計：用于調節吹掃氣體的流量。真空泵：渦輪分子泵等多種類型，測試可以在高真空或者惰性氣氛中進行。激光導熱儀是封閉的測量系統，具有多種爐體類型，激光能量、氣氛、真空、脈沖寬度可以自由選擇。