一个变电站综合自动化系统中各种子系统（例如微机保护子系统）的典型硬件结构主要包括：
模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路和电源。
存储器
常见的存储器包括：EPROM（紫外线擦除可编程只读存储器）、EEPROM(电擦除可编程只读存储器)、SRAM(静态随机存储器)、FLASH(快擦写存储器)以及NVRAM(非易失性随机存储器)等。
变电站综合自动化装置运行程序和一些固定不变的数据通常保在EPROM中，这是由于EPROM的可靠性较高，通常只有紫外线长时间照射才可以擦除保存在其中的内容；而EEPROM可以在运行时在线改写，且掉电后又可以保证内容不丢失，因此在变电站综合自动化装置中，通常用来保存整定值。SRAM主要作用是保存程序运行过程中临时需要暂存的数据。NVRAM和FLASH由于掉电后数据不丢失，而且读写简单方便，常用来保存故障数据，以便事后分析事故用。还有一些新的变电站综合自动化装置将FLASH替代EPROM作为保存运行程序和固定参数用。现在有不少CPU将SRAM、FLASH、EPROM等集成在一起，一方面降低了CPU外围电路的复杂性，另一方面也加强了整个系统的抗干扰能力。