Le défibrillateur se compose généralement des éléments suivants :

• une sacoche de transport ;
• une paire de ciseaux pour la découpe des vêtements qui pourraient gêner la pose des électrodes ;
• un rasoir jetable pour retirer les poils sur les personnes à forte pilosité et ainsi obtenir un meilleur contact et une meilleure adhérence entre la peau et l'électrode ;
• des serviettes jetables pour retirer les poils rasés ou essuyer la victime, dans le cas d'un noyé par exemple ;
• un ou plusieurs patchs adultes et pédiatriques. Ces électrodes autocollantes sont placées sur la poitrine de la victime et servent à analyser le rythme cardiaque et, si, nécessaire faire passer un choc ;
• une ou plusieurs batteries. Le défibrillateur prêt à l'emploi contient une batterie déjà en place, mais les services de secours en ont en réserve pour le cas où ils devraient enchaîner plusieurs interventions ;
• le boitier de défibrillation recevant les batteries. C'est sur lui que l'on branche les électrodes. Il est équipé d'un haut-parleur pour guider l'utilisateur à l'aide de consignes vocales.

Les réglages de l'appareil sont verrouillés, les seules actions possibles sont l'allumer, l'éteindre, et délivrer le choc si l'appareil le demande (dans le cas d'un défibrillateur semi-automatique) .

L'appareil dispose d'une carte à mémoire de type mémoire flash ou une mémoire interne enregistrant les paramètres de fonctionnement : les électrocardiogrammes (l'analyse du rythme cardiaque), les séquences de défibrillation (le nombre de chocs), et pour certains modèles les sons ambiants dont la voix des sauveteurs. Les données peuvent ensuite être récupérées et archivées, elles permettront d'effectuer une analyse a posteriori de la situation, donnant à la fois des informations aux service médicaux sur la démarche thérapeutique à entreprendre et dans le cadre du suivi de la matériovigilance et des dispositions médico-légales.

Sous l'appellation "Défibrillateur Automatisé Externe", on distingue deux types d'appareils :

• le défibrillateur semi-automatique (DSA) : le sauveteur doit appuyer sur un bouton pour que l'appareil délivre le choc et peut donc s'assurer que personne ne touche la victime avant d'autoriser l'appareil à délivrer le choc électrique. Le risque de blessure pour le secouriste est négligeable, mais la victime ne bénéficierait pas du choc.
• le défibrillateur entièrement automatique (DEA, à ne pas confondre avec DAE : défibrillateur automatisé externe) : l'appareil décide de délivrer le choc après, pour seule sécurité, des indications vocales demandant de ne plus toucher la victime avant la délivrance du choc. La procédure s'en trouve simplifiée, c'est pourquoi les défibrillateurs mis à disposition du grand public sont généralement des DEA.

Quel que soit le type d'appareil, l'analyse du rythme cardiaque et le diagnostic sont automatiques, par opposition aux défibrillateurs manuels utilisés par les médecins. La machine ne permet de choquer que si l'activité cardiaque de la victime le justifie, car il faut arrêter la réanimation cardio-pulmonaire pour choquer. Si le cœur de la victime ne présente pas un rythme choquable, le défibrillateur n’indique qu'aucun choc n'est indiqué et le sauveteur continue donc la réanimation cardio-pulmonaire, qui donne de meilleures chances de survie à la victime.