自動化立體倉庫主要由三大類設施組成：
(一)土建及公用工程設施
1.庫房。庫存容量和貨架規格是庫房設計的主要依據。
2.消防系統。對于自動化立體倉庫而言，由于庫房規模大，存儲的貨物和設備較多且密度大，而倉庫的管理和操作人員較少，所以倉庫內一般都采用自動消防系統。要看防火等級，防火等級高的，必要要設置自動噴淋系統。
3.照明系統。
4.動力系統。
5.通風及采暖系統。
6.其他設施。如排水設施、避雷接地設施和環境保護設施等。
(二)機械設備
1.貨架。貨架的材料一般選用鋼材，鋼貨架的優點是構件尺寸小，制作方便，安裝建設周期短，而且可以提高倉庫的庫容利用率。自動化立體倉庫的貨架一般都分隔成一個個的單元格，單元格是用于存放托盤或直接存放貨物的。
2.貨箱與托盤。貨箱和托盤的基本功能是裝小件的貨物，以便于叉車和堆垛機的叉取和存放。采用貨箱和托盤存放貨物可以提高貨物裝卸和存取的效率。
3.堆垛機。堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的設備，它是隨自動化立體倉庫的出現而發展起來的專用起重機。巷道機可在高層貨架間的巷道內來回運動，其升降平臺可作上下運動，升降平臺上的貨物存取裝置可將貨物存入貨格或從貨格中取出。
4.周邊搬運設備。搬運設備一般是由電力來驅動，由自動或手動控制，把貨物從一處移到另一處。這類設備包括輸送機、自動導向車等，設備形式可以是單機、雙軌、地面的、空中的、一維運行(即沿水平直線或垂直直線運行)、二維運行、三維運行等。其作用是配合巷道機完成貨物的輸送、轉移、分揀等作業。在倉庫內的主要搬運系統因故停止工作時，周邊設備還可以發揮其作用，使作業繼續進行。
(三)電氣與電子設備
1.檢測裝置。檢測裝置是用于檢測各種作業設備的物理參數和相應的化學參數，通過對檢測數據的判斷和處理可為系統決策提供最佳依據，以保證系統安全可靠地運行。
2.信息識別設備。在自動化立體倉庫中，這種設備必不可少，它是用于采集貨物的品名、類別、貨號、數量、等級、目的地、生產廠、貨物地址等物流信息。這類設備通常采用條形碼、磁條、光學字符和射頻等識別技術。
3.控制裝置。自動化立體倉庫內所配備的各種存取設備和輸送設備必須具有控制裝置，以實現自動化運轉。這類控制裝置包括普通開關、繼電器、微處理器、單片機和可編程序控制器等等。
4.監控及調度設備。監控及調度設備主要負責協調系統中各部分的運行，它是自動化立體倉庫的信息樞紐，在整個系統中舉足輕重。
5.計算機管理系統。計算機管理系統用于進行倉庫的賬目管理和作業管理，并可與企業的管理系統交換信息。
6.數據通信設備。自動化立體倉庫是一個構造復雜的自動化系統，它由眾多的子系統組成。各系統、各設備之間需要進行大量的信息交換以完成規定的任務，因此需要大量的數據通信設備作為信息傳遞的媒介，這類設備包括電纜、遠紅外光、光纖和電磁波等。
7.大屏幕顯示器。這是為了倉庫內的工作人員操作方便，便于觀察設備情況而設置的。