Sesebuah mesin ATM terdiri daripada peranti-peranti berikut:

• CPU (untuk mengawal antara muka pengguna serta peranti transaksi)
• Pembaca magnetik dan/atau kad pintar (untuk mengenal pasti pengguna)
• Papan kekunci PIN (menyerupai susunan papan kekunci pada telefon atau mesin kira)
• Pemproses penyulitan keselamatan.
• Paparan (digunakan oleh pengguna bagi melakukan transaksi)
• Kekunci fungsi (di bahagian sisi paparan) atau skrin sentuh (digunakan untuk memilih beberapa aspek transaksi)
• Pencetak rekod (untuk mencetak slip transaksi pengguna)
• Peti besi (untuk menyimpan bahagian yang memerlukan capaian keselamatan)
• Perumah

Akhir-akhir ini, berikutan permintaan perkomputeran yang lebih tinggi serta kejatuhan harga seni bina menyerupai komputer, mesin ATM kini beralih daripada seni bina perkakasan khusus menggunakan pengawal mikro serta litar bersepadu aplikasi khusus kepada seni bina perkakasan menyerupai komputer peribadi, seperti sambungan USB untuk persisian, rangkaian ethernet dan komunikasi IP, serta penggunaan sistem pengendalian komputer peribadi. Walaupun penggunaannya lebih murah daripada perkakasan jenis lama, ia menyebabkan mesin ATM terdedah kepada masalah yang sering kali dikaitkan dengan komputer peribadi biasa.

Mekanisme yang terdapat pada peti besi mesin ATM termasuklah:

• Mekanisme pengeluaran (untuk menyediakan wang tunai)
• Mekanisme deposit seperti modul pemprosesan cek atau penerima wang kertas pukal (untuk membolehkan pengguna memasukkan wang)
• Sensor keselamatan (magnetik, haba, seismik, gas)
• Kunci (untuk memastikan capaian terkawal terhadap kandungan peti besi)
• Sistem jurnal; boleh jadi elektronik (peranti ingatan kilat berasaskan piawaian proprietari) atau peranti keadaan pepejal (pencetak sebenar) yang menyimpan kesemua rekod aktiviti termasuklah masa penggunaan, bilangan wang kertas yang dikeluarkan, dsb.