主轴的结构主要取决于主轴上所安装的刀具、夹具、传动件、轴承等零件的类型、 数量、位置和安装定位方法等。

轴的设计取决于刚度，而不是强度。主轴的整体结构是空心阶梯轴，外径从前端到 尾部逐渐减小，空心是出于刚度考虑及安放刀具或零件。