La macchina di Atwood è essenzialmente costituita da una carrucola di ottone molto leggera che può ruotare intorno ad un asse orizzontale. La rotazione avviene senza attrito sensibile, essendo ciascuna delle estremità dell'asse della carrucola poggiata sulle periferie incrociate di due ruote ad assi orizzontali non coassiali secondo la disposizione ideata dall'orologiaio Henry Sully e utilizzata anche nel tribometro di Desaguliers. Nell'esemplare che qui descriviamo, la carrucola (diametro 15,5 cm) e le due coppie di ruote (diametro 10 cm) sulle quali poggia il suo asse sono montate su un telaio di ottone fissato su una mensola quadrata di legno, lastronato in radica di noce, posta nella sommità di due colonne di noce massiccia alte due metri. Queste, a loro volta, sono sostenute da un robusto basamento quadrato, pure di legno lastronato in radica di noce, munito di quattro viti calanti. Nella gola della carrucola passa un sottile filo di seta che attraversa due fori della piattaforma e porta sospesi ai suoi estremi due corpi identici che rimangono fermi in equilibrio. Uno dei due corpi viene poggiato su un disco metallico ribaltabile (diametro 5,8 cm) che è fissato in corrispondenza allo zero di un regolo graduato verticale posto fra le due colonne. Dietro le due colonne e il regolo graduato è libero di oscillare un pendolo costituito da una pesante lente rivestita di lamierino di ottone, avente un diametro di 16,3 cm, e da un'asta di sospensione lunga 106 centimetri. Una leva, fissata ad una delle colonne della macchina, tiene il pendolo a riposo nella posizione di massima ampiezza di oscillazione