La struttura tecnologica di base delle macchine di pallettizzazione automatizzate comprende in genere tre sistemi principali: rilevamento, processo decisionale- ed esecuzione. Il sistema di rilevamento identifica la dimensione, la forma e la posizione dei materiali utilizzando telecamere industriali o sensori fotoelettrici. Il sistema decisionale-pianifica la traiettoria di movimento ottimale utilizzando un PLC o un chip di movimento dedicato. Il sistema di esecuzione seleziona diversi effettori finali in base alle caratteristiche del materiale per completare le azioni di presa e posizionamento.
Le tecnologie chiave includono l'integrazione di sistemi di visione AI e algoritmi intelligenti per ottenere operazioni senza operatore nella produzione a flusso-misto; utilizzo della tecnologia del gemello digitale per il debug virtuale per ridurre i tempi di debug; e l’utilizzo della tecnologia Internet industriale per il monitoraggio dello stato delle apparecchiature e la manutenzione predittiva. Alcuni modelli-di fascia alta utilizzano la tecnologia di controllo della forza per una collaborazione uomo-macchina sicura. Un software di pallettizzazione dedicato (come KUKA.PalletTech) consente agli utenti di configurare le attività di pallettizzazione attraverso un'interfaccia grafica e di generare automaticamente programmi robot, abbassando la soglia di programmazione.
Le tendenze di sviluppo tecnologico includono elevata intelligenza, flessibilità, una maggiore enfasi sulla collaborazione e flessibilità uomo-macchina, nonché sul risparmio energetico e sulla protezione dell'ambiente.