Prepaid mjerač električne energije s IC karticom sastoji se od nekoliko strukturnih dijelova i komponenti, uključujući jedinicu za mjerenje energije, jedinicu sučelja IC kartice, jedinicu za obradu podataka i jedinicu komunikacijskog sučelja. Jedinica za mjerenje energije obično se sastoji od čipa za mjerenje energije, strujnih transformatora, naponskih transformatora i krugova za filtriranje. Jedinica sučelja IC kartice općenito se sastoji od utora za IC karticu, kruga za čitanje-pisanja IC kartice i jedinice za obradu podataka.
Jedinica za obradu podataka obično se sastoji od mikroprocesora, memorije i zaslona. Djelujući kao "mozak" pametnog brojila, mikroprocesor je odgovoran za obradu uzorkovanih podataka, upravljanje prikazom i olakšavanje razmjene vanjskih tokova podataka. Glavna MCU rješenja uključuju Freescale S08MZ, S08GW, MCF51EM i Kinetis K30 serije; STMicroelectronicsove serije STM8L i STM32 niske-napone; i serije MSP430 tvrtke Texas Instruments. Pametna brojila obično integriraju ESAM sigurnosni modul kako bi se osigurala sigurnost podataka.
Jedinica komunikacijskog sučelja obično se sastoji od komunikacijskog modula i povezanog sklopa sučelja. Komunikacijska rješenja obuhvaćaju žičane metode-kao što je RS-485 ili Power Line Communication (PLC)-kao i bežične metode, kao što je 4G mobilna komunikacija i NB-IoT (Narrowband Internet of Things). Za sheme modulacije nosača kao što su OFDM i S-FSK, različiti proizvođači nude namjenske čipove - primjeri uključuju Freescaleov MC13260 i STMicroelectronicsov ST7590. Bežična rješenja pretežno se temelje na ZigBee tehnologiji, a primjer su Freescaleove serije MC13202 i MC1322x.