真空电弧重熔炉的型式有多种多样，但它们的基本结构是相同的(见图1)。真空电弧重熔炉成套设备包括炉体、电源、真空系统、电控系统、观察系统、水冷系统等几个部分。
由炉壳(真空室)、电极升降装置(包括电极夹头、过渡电极、水冷电极杆及其升降机构)、水冷铜结晶器等几个部分组成。炉壳一般用无磁性钢(铬镍不锈钢)制作，以保证真空室的密封和减少壳体内的铁磁损耗，以提高电效率。炉壳上具有连接真空系统、结晶器和其他各种机构的孔道，以及供观察炉内工作情况用的观察孔和保证安全用的防爆孔等。炉壳和其他各部分之间的连接都是真空密封的。水冷电极杆是一根能导电、中间通水冷却的光滑直杆，杆身与炉壳之间有防漏气的真空滑动密封。电极连在电极升降装置上。电极的升降可以用液压驱动，也可以用电动机驱动，电动机的工作由电控系统自动控制。重熔用金属自耗电极，通过电极卡头与过渡电极与电极杆连接，自耗电极焊接在过渡电极的端头上。自耗电极由被重熔精炼的材料组成，它可以浇铸成型，也可以热加工(锻或轧)成型，对于无法浇铸或热加工成型的材料，例如海绵钛、钨粉、短金属棒料等，可以用压制、烧结或焊接方法制备自耗电极。上结晶器呈直筒形，是用紫铜板做成的。壁厚一般为10～20mm，外面有一个外壳(不锈钢质)，两者之间通水冷却。结晶器的顶部连在炉壳的下口上，为了充分利用电源设备和提高生产率，容量稍大的真空电弧重熔炉都配有两个结晶器，当一个结晶器熔炼结束后，就可以立即将整套装备切换到另一个结晶器上，开始新的一炉熔炼。切换的型式有两种，一种是炉体固定式，另一种是炉体旋转式。前者只能更换和移动结晶器，适用于周期性生产，后者的炉体可以旋转，而结晶器的位置是固定的，依靠炉体的旋转来更换结晶器，保持生产连续。为连续生产，也有两个炉座合用一套电源、电控系统和真空系统的。这样，更换结晶器的工作就转变成切换电源和开闭真空系统的阀门。
可采用直流电，也可用交流电。为保持电弧稳定和电网负荷的均匀，一般采用直流供电。通常，以自耗电极为阴极，结晶器和重熔金属(液态和凝固锭)为阳极，这种接法称为正接或正极性。真空电弧炉的电弧电压只有20～28V左右，使用低电压大电流的直流电源。过去用直流发电机供电。随着炉子容量的扩大对电源容量要求的提高，以及可控硅技术的发展，一般均用硅整流电源，它通常是由调压变压器、整流变压器和若干组硅管连成的整流柜等组成。为了提高系统的电效率，减弱或消除磁场对重熔金属质量的不利影响，一般均采用平行布线。
由真空泵组、管道、相应的真空阀门以及真空测量仪表等组成。真空泵组应具有足够大的抽气能力，以迅速排出真空系统内的气体和由炉料所放出的气体，保证在规定的时间内将真空室内的压力降到要求的数值，并且能保持这个压力。在熔炼过程中，真空室内的压力应低于1.5Pa，在弧区由于金属蒸气的存在，通常压力为2～10Pa。当真空室内的压力高于15Pa时，在一个较宽的范围内，炉内会出现辉光放电现象，并可能产生边弧(自耗电极与结晶器内壁之间燃弧)，这就有把结晶器击穿的危险。在重熔含大量易挥发元素的钢或合金时，也可在一定的氩气压力下工作，为稳定电弧，氩气压力应大于20～26kPa。
用来控制电弧长度、稳定电弧电流和电弧电压、防止短路和边弧的产生，并对过电流和过电压进行保护。在熔炼过程中，电弧的长度除决定供电回路的电参数(电流、电压、功率等)外，还决定自耗电极的熔化速率，从而间接地影响重熔精炼的效果。所以，保持恒定的电弧长度，对于进行连续、稳定和安全的熔炼，以获得质地均匀的重熔锭是十分必要的。电弧长度和电弧电压存在一定的对应关系，可以用调节电弧电压恒定的办法来实现控制电弧长度恒定的目的。但是，由于低压环境中直流电弧的电位梯度很小，所以电弧电压变化的幅度不大，调节效果不好。对自耗电极电弧重熔过程的研究发现，金属熔滴在形成和断落过程中会引起电压的波动(脉冲)，而脉冲的频率、振幅以及持续时间(脉冲宽度)都与电弧长度有一定的对应关系。所以可用脉冲的频率、振幅及宽度为信号来控制电弧长度恒定。这种自动控制方式反应快、准确，可以稳定地将电弧长度控制在12～18mm之间，进行短弧熔炼，甚至控制弧隙为4～6mm(这时，脉冲的频率为短路的次数)，进行超短弧熔炼。随着弧区介质压强的降低，阴极斑点面积扩大，弧区的功率密度减小，导致电弧的发散和电弧温度的降低，以及电弧的不稳定，为此，在结晶器内套侧面部位，加设一稳弧线圈，以保证在结晶器内形成一个与自耗电极轴线相平行的纵向磁场，在这一磁场的作用下，使电弧受到一个向心的约束力，使电弧收缩和抑制偏弧的形成。
真空电弧重熔炉备有光学系统，以观察炉内情况。过去常采用潜望镜结构，即通过棱镜的反射，将炉口的形象反映到操作台的屏幕上，随着电视技术的发展，改用工业电视进行观察越来越普遍了。
