Komponen utama bioreaktor terdiri atas [[tangki]], [[sparger]], [[impeller]], [[saringan]] halus atau [[baffle]] dan [[sensor]] untuk mengontrol parameter.<ref name=vill>{{en}} Villadsen J, Lidén G. 2003. Bioreactor Engineering Principles. New York: Plenum Press. Hal. 11-15.</ref> Tanki berfungsi untuk menampung campuran substrat, sel mikroorganisme, serta produk.<ref name=vill/> Volume tanki skala laboratorium berkisar antara 1 – 30 L, sedangkan untuk skala industri dapat mencapai lebih dari 1 000 L. Sparger terletak di bagian bawah bioreaktor dan berperan untuk memompa [[udara]], dan mencegah pembentukan [[gelembung]] oksigen.<ref name=vill/> [[Impeller]] berperan dalam [[agitasi]] dengan mengaduk campuran substrat dan sel.<ref name=vill/> Impeller digerakkan oleh [[rotor]].<ref name=vill/> Baffle juga berperan untuk mencegah terjadinya efek [[pusaran]] air akibat agitasi yang dapat mengganggu agitasi yang seharusnya. [[Sensor]] berperan untuk mengontrol lingkungan dalam bioreaktor.<ref name=william/> Kontrol fisika meliputi sensor [[suhu]], [[tekanan]], agitasi, [[foam]], dan kecepatan aliran.<ref name=william/> Sedangkan, kontrol kimia meliputi sensor [[pH]], kadar oksigen, dan perubahan [[komposisi]] [[medium]].<ref name=william/><ref name=vill/>
