扭轉試驗機主要由主機、扭角測量裝置、測控系統和計算機四大部分組成。試驗過程中，由計算機軟件發送指令給控制單元使伺服電機轉動，伺服電機通過同步帶帶動減速機，減速機帶動動夾頭轉動。當動夾頭轉動時，給試樣施加一個扭矩，這個扭矩通過試樣傳遞到定夾頭，由定夾頭傳遞給扭矩傳感器，扭矩傳感器的輸出信號送入控制單元內的測量放大電路，再經過A/D轉換進入計算機。扭角測量通過光電編碼器來進行。在試樣的標距處固定兩個轉盤，兩個光電編碼器分別附著在兩個轉盤上，兩個轉盤之間的轉角差也就是兩個光電編碼器的轉角差，兩個光電編碼器的脈沖信號輸入到計算機，通過計算機處理，可得到的扭角值。