谷物联合收获机的主体是收割机。收割机是负责收割谷物作物的装置，通常由割刀、切割机构和传送带等组成。割刀用于切割作物的茎部，切割机构负责将作物割离，并将其传送到传送带上。
谷物联合收获机还包括脱粒机。脱粒机是用于将作物的籽粒与茎秆分离的装置。脱粒机通常由脱粒滚筒、脱粒板和输送装置组成。脱粒滚筒通过旋转将作物在滚筒上进行摩擦，使籽粒与茎秆分离。脱粒板则用于帮助将籽粒与茎秆分离，并将其输送到输送装置上。
除了收割机和脱粒机，谷物联合收获机还配备有输送装置和储存装置。输送装置用于将收割和脱粒后的作物输送到下一个处理阶段或储存设备中。储存装置则用于暂时存放收获的作物，以便后续的加工或销售。
谷物联合收获机还可能配备一些辅助装置，如颗粒清理装置和粮食分离装置。颗粒清理装置用于清除作物中的杂质和不良颗粒，以提高作物的质量。粮食分离装置则用于将不同质量的颗粒分离开来，以便根据质量等级进行分类和储存。