Komponen utama bioreaktor terdiri atas tanki, [[sparger]], [[impeller]], saringan halus atau [[baffle]] dan [[sensor]] untuk mengontrol parameter.{{fact}}<ref name=vill> Villadsen J, Lidén G. 2003. Bioreactor Engineering Principles. New York : Plenum Press.</ref> Tanki berfungsi untuk menampung campuran substrat, sel mikroorganisme, serta produk.{{fact}}<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.{{fact}}<ref name=vill/> Impeller berperan dalam agitasi dengan mengaduk campuran substrat dan sel.{{fact}}<ref name=vill/> Impeller digerakkan oleh rotor.{{fact}}<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.{{fact}}<ref name=william/> Kontrol fisika meliputi sensor suhu, tekanan, agitasi, [[foam]], dan kecepatan aliran.{{fact}}<ref name=william/> Sedangkan, kontrol kimia meliputi sensor pH, kadar oksigen, dan perubahan komposisi medium.<ref name=william/><ref name=vill> Villadsen J, Lidén G. 2003. Bioreactor Engineering Principles. New York : Plenum Press.</ref>