W celu realizacji tych funkcji syntezator wyposażony jest w: generatory okresowych przebiegów podstawowych (np. przebiegu sinusoidalnego, prostokątnego, trójkątnego, piłokształtnego itp.); generator szumu o różnych charakterystykach (np. szum biały, szum różowy itp.); modulatory pozwalające na nieliniowe przekształcanie widma sygnału; filtry i rezonatory pozwalające na kształtowanie widma dźwięku; procesory efektów specjalnych (np. kamerę pogłosową); generatory przebiegów wolnozmiennych oraz jednorazowych (np. generatory obwiedni) urządzenia sterujące, np. klawiatura, joystick, sekwencer
Klawiatura syntezatora to zazwyczaj typowa klawiatura muzyczna, zaopatrzona w zestaw styków komutujących odpowiednie wartości napięcia sterującego lub impulsów cyfrowych w zależności od naciśniętych klawiszy. Klawiatura taka może być dynamiczna, to znaczy, że może reagować na sposób uderzenia klawisza, a informacja ta może być uwzględniana przy generowaniu dźwięku poprzez wpływanie na parametry syntezy (barwę, natężenie, głębokość modulacji itp.).