甚长基线干涉测量系统主要由天线、接收机、数据记录终端、原子钟和时间同步系统以及相关处理系统等部分组成。射电源的电磁波信号通过抛物面状的反射天线面集中到天线馈源，由馈源转换为高频电信号并传输给接收机。接收机对高频电信号进行放大后，混频到中频的基带信号上，使信号能够记录于数据记录终端中。原子钟负责提供高频率和高稳定度的频率基准，为数据记录提供精确的记录时间，时间同步系统则负责将不同来源的时间比对到统一的标准时间上。相关处理机则对记录到的观测信号进行相关处理和分析，得到干涉测量图像、信号间的时间延迟差和时间延迟率等基本观测量。