Meteran listrik prabayar kartu IC terdiri dari beberapa bagian dan komponen struktural, termasuk unit pengukuran energi, unit antarmuka kartu IC, unit pemrosesan data, dan unit antarmuka komunikasi. Unit pengukur energi biasanya terdiri dari chip pengukur energi, trafo arus, trafo tegangan, dan sirkuit penyaringan. Unit antarmuka kartu IC umumnya terdiri dari slot kartu IC, sirkuit baca-tulis kartu IC, dan unit pemrosesan data.
Unit pemrosesan data biasanya terdiri dari mikroprosesor, memori, dan layar. Bertindak sebagai "otak" dari smart meter, mikroprosesor bertanggung jawab untuk memproses data sampel, mengelola tampilan, dan memfasilitasi pertukaran aliran data eksternal. Solusi MCU arus utama mencakup seri S08MZ, S08GW, MCF51EM, dan Kinetis K30 dari Freescale; Seri STM8L dan STM32 berdaya rendah-STMicroelectronics; dan seri MSP430 Texas Instruments. Smart meter biasanya mengintegrasikan modul keamanan ESAM untuk memastikan keamanan data.
Unit antarmuka komunikasi biasanya terdiri dari modul komunikasi dan sirkuit antarmuka terkait. Solusi komunikasi mencakup metode kabel-seperti RS-485 atau Power Line Communication (PLC)-serta metode nirkabel, seperti komunikasi seluler 4G dan NB-IoT (Narrowband Internet of Things). Untuk skema modulasi pembawa seperti OFDM dan S-FSK, berbagai produsen menawarkan chip khusus-contohnya termasuk MC13260 dari Freescale dan ST7590 dari STMicroelectronics. Solusi nirkabel sebagian besar didasarkan pada teknologi ZigBee, seperti seri MC13202 dan MC1322x dari Freescale.