马头琴由共鸣箱、琴头、琴杆、弦轴、琴马、琴弦和琴弓等部分组成（图），共鸣箱呈正梯形，也有极个别的做成六方形或八方形，琴箱框板多使用色木、榆木、花梨木、红木或桑木等硬杂木制成，上下两框板的中央开有装入琴杆的通孔，左右侧板上分别开有出音孔，琴箱正背两面蒙以马皮、牛皮或羊皮，皮面上彩绘民族图案为饰，也有正面蒙皮、背面蒙以薄木板的。琴头、琴杆多用一整块色木、花梨木、红木或松木制作。琴头呈方柱形，顶端向前弯曲，造型为雕刻精细的马头，既有奔马的马头，也有立马的马头，有的是在琴杆上端直接雕出，也有的是雕好以后粘上去的。弦槽后开，多有槽盖，两侧横置两个弦轴（左右各一）。弦轴又称把子，采用黄杨木或琴杆木料制作，轴杆为圆锥体，轴柄呈圆锥形、八方形、瓜棱形或扁耳形，圆锥形轴柄外表刻有直条瓣纹，便于拧转，有的轴顶为圆球形。琴杆为半圆形柱状体，前平后圆，正面为按弦指板，上端设有山口，下端装入琴箱上下框板的通孔中。皮面中央置木制桥形琴马。张两条马尾弦，两弦分别用40根（里弦）和60根（外弦）左右长马尾合成，两端用细丝弦结住，上端缠于弦轴，下端系于琴底的尾柱上。琴弓用藤条或木料制作弓杆，两端拴以马尾为弓毛。
传统的马头琴，多为马头琴手就地取材、自制自用，故用料和规格尺寸很不一致。通常分为大、小两种，分别适用于室外或室内演奏。大者，琴体全长100厘米～120厘米，琴箱长26厘米～30厘米、下宽22厘米～28厘米，宜室外演奏使用；小者，琴体全长70厘米左右，琴箱长20厘米、下宽18厘米左右，宜室内演奏使用。马头琴是属于指板类型的拉弦乐器，不设千斤，从山口到琴马的一段琴弦为有效弦长。它最突出的特点是，琴箱的面、背两面都蒙皮膜，这和一般拉弦乐器只正面（筒前口）蒙皮、背面（筒后口）设音窗或呈开口式是不同的。用马尾弓摩擦马尾弦，发出的声音甘美、浑厚、悠扬、动听，这在中外拉弦乐器中都是极为独特的。
在北京中国艺术研究院音乐研究所的中国乐器博物馆中，珍藏有马头琴多件。其中有一支来自东蒙民间的马头琴，系用当地所产的松木制作，琴箱正梯形，箱长29厘米、上宽23厘米、下宽26厘米、厚9厘米，正、背两面蒙以马皮，背面皮面中央开有一个金钱眼状出音孔，孔径7.8厘米。琴头琴杆用一根柴木制成，全长108厘米。琴头长方柱形体，顶端雕以马头为饰，弦槽后开，槽长10厘米、宽1.5厘米，两侧各置一个弦轴。弦轴色木制，呈八方形锥状体，轴长12.8厘米，轴顶圆球形。琴杆呈半圆形柱状体，前平后圆，正面为按弦指板，上端雕有龙面装饰，下端插入琴箱通孔中。皮面中央置木制桥形琴马。张两束黑色马尾弦，两弦由龙面鼻孔中穿出，系于琴底尾柱上。琴弓的弓杆木制，两端拴以一束黑色马尾为弓毛，弓长76厘米。此琴制作精细，琴箱四框外表雕刻出民族图案花纹，通体髹以深棕色漆，马头、轴顶涂黑色漆，琴头和琴箱正背两面油漆彩绘云头、花卉和富有民族风格的图案纹饰，古色古香，雅致大方。此琴原为我国著名京剧表演艺术家程砚秋先生藏品。已被载入大型画册《中国乐器图鉴》中。在这个博物馆里，还珍藏有两件蒙古国制作的马头琴，其中一支共鸣箱呈正梯形，箱框用四块硬木板拼粘而成，两侧板上开有音窗，琴箱长33厘米、上宽22厘米、下宽31厘米、厚10厘米，正面蒙以马皮，背面蒙以薄木板。琴头、琴杆用一块松木制作，全长108厘米。上端雕刻向前弯曲的马头，弦槽后开，两侧各置一轴。弦轴云杉制，轴长18厘米，轴柄扁而长，形如马耳。琴杆为半圆形柱状体，前平后圆，正面为按弦指板，上端设有弦孔通向弦槽，下端装入琴箱中。皮面中央置木制桥形琴马，马长6厘米、高3.2厘米、底宽1厘米。张两束黑色马尾弦，两弦由弦孔中穿出，下系于琴底尾柱上。琴弓为木制弓杆，两端系一束黑色马尾而成。琴头、琴面髹以淡绿色漆，琴杆、弦轴为橙黄色漆，通体彩绘富有蒙古民族风格的云头、花卉和图案纹饰。此琴为50年代初蒙古人民共和国音乐代表团访华时送给我国人民的礼物，它是中蒙两国人民友好往来和文化交流的历史见证。已被载入《中国乐器图鉴》大型画册中。
