Mikrovalne pećnice su zamršeni strojevi, i dok su mnogi ljudi upoznati s lako uočljivim dijelovima mikrovalne pećnice, kao što su ploča s tipkama, strujni kabel, gramofon i šupljina za kuhanje, unutrašnjost ima integralne dijelove mikrovalne pećnice koje malo tko ikada vidi. U osnovi, unutrašnjost mikrovalne pećnice podijeljena je na dva dijela, odnosno kontrolni dio i visokonaponski dio. Upravljački dio sadrži mjerač vremena, kontrole izlazne energije i niz sklopki za zaključavanje i sigurnosnih uređaja. Visokonaponski dio sadrži visokonaponski transformator, diodu i kondenzator, valovod i lopaticu mješalice.
Ključna ploča na mikrovalnoj pećnici obično se nalazi s prednje strane i to je područje gdje će korisnici unijeti vrijeme kuhanja i željenu razinu energije. Kabel za napajanje je jednostavno dio koji se uključuje u zidnu utičnicu. Šupljina za kuhanje je prostor unutar mikrovalne pećnice u koji se stavlja hrana. Okretna ploča je platforma unutar šupljine za kuhanje koja se, u mnogim modelima mikrovalne pećnice, okreće dok se hrana kuha.
Upravljački dio sadrži nekoliko mikrovalnih dijelova koji reguliraju izlaznu energiju. Tajmer, koji je povezan s tipkovnicom, ima niz međusobno povezanih sklopova koji prate frekvenciju signala koji se šalju dijelovima koji primjenjuju napon i stvaraju mikrovalove. Većina mikrovalnih pećnica sadrži dva sigurnosna prekidača u blizini vrata koji će prekinuti proizvodnju mikrovalne energije kada su vrata otvorena. Razni osigurači i toplinski štitnici smješteni su u upravljačkom dijelu i služe kao mehanizmi za isključivanje u nuždi u slučaju pregrijavanja ili električnih problema. Triac, elektromagnetski relejni prekidač koji stvara put napona kada je mikrovalna pećnica spremna za kuhanje, također je dio upravljačkog dijela.
Visokonaponsko područje uređaja sadrži dijelove koji stvaraju mikrovalne pećnice. Transformator je sastavni dio po tome što prenosi napon iz kućne utičnice na diodu i kondenzator. Dioda i kondenzator su mikrovalni dijelovi koji povećavaju napon na između 3,000 i 5,000 volti, ovisno o modelu. Povećani napon se prenosi na dio koji se zove magnetronska cijev, koja pretvara napon u mikrovalove.
Nakon što su mikrovalovi stvoreni, oni se prenose u metalni kanal koji se naziva valovod. Valovod dovodi energiju u pećnicu. Šupljina sadrži dio koji se zove oštrica miješalice, koja se polako rotira kako bi ravnomjerno raspršila mikrovalove unutar. Većina mikrovalnih pećnica ima posebne metalne zaslone na prozorima na vratima i metalne obloge duž zidova tako da će se mikrovalovi odbijati po unutrašnjosti i prodrijeti u hranu iz svih kutova.
Ostali dijelovi mikrovalne pećnice uključuju lampu s šupljinom i motor puhala. Svjetiljka za šupljinu je mala žarulja koja osvjetljava unutrašnjost šupljine. Motor puhala je mali ventilator koji sprječava pregrijavanje uređaja tijekom rada. Mikrovalne pećnice dolaze u različitim stilovima i veličinama, a specifični dijelovi i njihova mjesta se razlikuju.