低温碳化炉由炉体、马弗、加热及温控系统、冷却系统、排气通风系统组成。
1.炉体
低温碳化炉体由进口气体密封室、出口气体密封室、炉外壳、支架、保温层构成。
气体密封室是一个长通道，配备四个插板，每个插板可以调节，一个从上部调节，个从下部调节，其他两个从纤维的两边调节，以获得一个略大于纤维带的狭缝，确保纤维与密封室门没有摩擦的情况下在低温碳化炉内运行。密封室内部设置氮气密封管，根据各个碳纤维生产尸家的不同需求，氮气密封管在数量和位置上可设计成不同形式的组合。氮气密封管上设置气孔，以保持氮气能有效地封性低温炉的进出口。为了防止焦油在低温炉入口遇冷凝结，可以将氮气预热至400℃以上。
低温碳化炉的出口密封室，要设置水冷或风冷系统以冷却丝束，避免高温丝束进人空气中发生氧化。
炉外壳及支架材质一般为碳钢。炉底保温材料由耐火陶瓷保温砖搭砌而成，炉顶部及其侧壁为陶瓷纤维棉。
2.马弗
低温炉马弗有立式和卧式两种形式，马弗材质通常为SUS310，总体结构是一个胶体。低温碳化炉马弗根据工艺要求要分为5～8个区，在马弗的低温区设置排放口，排放口一般为圆形。部分厂家也采用矩形排放口，根据不同工艺要求可以在单侧、双侧及顶部设置。
立式马弗截面一般为矩形，卧式马弗截面一般呈D形。卧式马弗上板是拱形。整个马弗为波纹板。这种形式的主要作用是消除炉体受热后带来的应力变化。
3.加热及温控系统
低温碳化炉一般采用陶瓷纤维加热元件，采用辐射加热的方式，根据工艺需求可以设计成不同数量的加热器组合并分区独立控制。加热端子留有10~20mm 的加热间隙。
为了保证与导线良好的电气接触，采用一个压缩型连接器，连接器离加热区的间隔尽可能远，以避免其形变或氧化，防止连接器自身松动。陶瓷纤维加热器的保温层只能采用无黏合剂的保温层。含有有机黏结剂的保温材料加热时会放出烟雾，使加热元件过早损坏。
测温元件安装时应该使其尖端(接合点)位于加热表面上方的3mm 范围以内，这样可以更好地测量和控制加热元件温度。