熱重分析儀主要由天平、熔爐、程序溫度控制系統、記錄系統等部分組成。此外還包括樣品架、溫度熱電偶、傳感器、平衡重、阻尼和平衡重置裝置、阻尼信號等部分。這是一種利用熱重法檢測溫度與物質質量之間關系的儀器。所使用的技術是在程序溫度的控制下，隨著溫度的變化測量物質與參考物質之間單位時間的能量差。它可用于測量金屬絡合物的降解、煤的成分、物質的脫水和分解等。
在編程的溫度控制下，被測物質的質量隨溫度（或時間）而變化。當被測物質在加熱過程中升華、蒸發、分解為氣體或失去結晶水時，被測物質的質量將發生變化。熱重分析儀常用位移法和零位法的兩種測量原理。位移法是基于平衡梁的傾斜度與質量的比例變化之間的關系。傾角由差動變壓器檢測并自動記錄；零位法是使用差動變壓器法和光學法測量平衡梁的傾角，然后調整安裝在平衡系統中的線圈的電流和磁場，使線圈旋轉以恢復傾角。平衡木的因為線圈旋轉所施加的力與質量的變化成正比，并且該力與線圈中的電流成正比，所以僅通過測量和記錄電流的變化就可以獲得質量變化曲線。
熱重分析儀采用高精度定位自動升降系統，使用壽命長，性能穩定可靠，能夠在嚴酷環境下超負荷工作，設計的樣品托盤有效保護熱電偶使用安全，大容積的長尾樣品坩堝非常適合大樣品量需求的用戶使用，有效地防止熱電偶的污染。
熱重分析儀可在多種動態氣氛環境（N2、Ar、He、Air、O2與其他特殊氣體）以及真空和靜態氣氛下進行測量，立式加熱爐和獨立吹掃氣設計可允許用戶進行腐蝕性氣氛環境實驗，便捷、經濟的儀器配件為用戶從容實驗提供了無憂保證。
