De acordo com a NASA, um robô funciona emulando as características físicas dos seres humanos, como a estrutura do corpo, sistema muscular, sistema sensorial, fonte de energia e sistema cerebral. A maioria dos robôs é reprogramável, o que significa que seu comportamento pode ser alterado escrevendo um novo programa em seu computador.
Embora os designs dos robôs variem, uma coisa que todos eles têm em comum é um corpo móvel. Os robôs se movem usando rodas motorizadas ou dezenas de segmentos móveis feitos de plástico ou metal. Os segmentos individuais são semelhantes aos ossos do corpo porque eles também estão conectados às articulações do corpo principal do robô. Atuadores como motores eletrônicos e solenóides são usados para girar as rodas e articular segmentos. Alguns robôs também usam um sistema hidráulico ou sistema pneumático alimentado por uma bateria ou tomadas elétricas em uma parede. Embora alguns robôs tenham sistemas sensoriais, a maioria é incapaz de ver, ouvir, cheirar ou saborear. No entanto, os robôs têm uma sensação de movimento que lhes dá a capacidade de monitorar seus próprios movimentos. Os robôs também podem imitar partes específicas do corpo, como braços robóticos usados pela NASA para mover grandes objetos no espaço. Eles também são usados como espaçonaves que exploram outros mundos ou como aeronaves não tripuladas.