沉垫自升式钻进平台由平台结构、桩腿、升降机构、钻井装置（包括动力设备和起重设备）以及生活楼（包括直升飞机平台）等主要装置组成。桩腿是沉垫自升式钻进平台的关键，当加大作业水深时，桩腿的长度、尺寸和质量将迅速增加，作业和拖航状态的稳性则变差，所以，沉垫自升式钻进平台最大的作业水深受到制约，作业范围限于大陆架200米水深以内。

沉垫自升式钻进平台结构是一个单甲板箱形结构，这个箱形结构可以是单底结构，也可以是双底结构，其主体是一个三角形、矩形或五角形的船体结构，并根据作业、生活、布置及强度需要设有纵、横舱壁。平台结构位于平台上部，主要提供生产和生活场所，并能在拖航时提供浮力。

沉垫自升式钻进平台的桩腿结构形式有柱体式和桁架式两大类。柱体式桩腿由钢板焊接成封闭式结构，其断面有圆柱形和方箱形两种，一般用于作业水深60米以下的自升式平台。水深加大，波浪载荷更大，结构质量增大，这种海域宜采用桁架式桩腿。它由舷杆、水平撑杆和斜撑杆组成，在舷杆上装有齿条。桩腿可按地质条件需要设置桩靴，桩靴的平面形状有圆形、方形和多边形几种。此外，在一般设计中，根据甲板形状及桩腿的布置情况，矩形甲板四桩腿采用箱形强承载结构较多，三角形和五角形甲板桩腿结构可采用板桁材或箱形，或箱形与板桁材混合式。

就桩腿数量而言，主要是3根或4根，桩腿数量至少为3根，这是自升式平台取得稳定支撑最少的数量。当作业水深很大时，考虑到桩腿的尺寸和质量，宜采用3根桩腿，同时可以减少升降机构的数量；缺点是只要一条腿失效，平台就无法工作，甚至发生险情。当海底地层条件比较复杂，或当3条桩腿不能满足平台升降的要求时可用4条桩腿；当3条桩腿的刚性满足不了要求，为增大刚性、减少平台侧向位移时也可采用4条桩腿。

沉垫自升式钻进平台在平台与桩腿或桩腿沉垫之间安装有升降装置，这可使它们作相对的上下移动。常用的升降装置有电动液压式和电动齿轮齿条式两种。