PXI系統是以PCI(Peripheral Component Interconnect)及CompactPCI為基礎再加上一些PXI特有的信號組合而成的一個架構。PXI繼承了PCI的電氣信號，使得PXI擁有如PCI bus的非常高的傳輸數據的能力，因此能夠有高達132Mbyte/s到528Mbyte/s的傳輸性能，在軟件上是完全兼容的。另一方面，PXI采用和CompactPCI一樣的機械外型結構，因此也能同樣享有高密度、堅固外殼及高性能連接器的特性。
一個PXI系統由幾項組件所組成，包含了一個機箱、一個PXI背板(backplane)、系統控制器(System controller module)以及數個外設模塊(Peripheral modules)。在此以一個高度為3U的八槽PXI系統為例，如圖二所示。系統控制器，也就是CPU模塊，位于機箱的左邊起始槽，其左方預留了三個擴充槽位給系統控制器使用，以便插入因功能復雜而體積較大的系統卡。由**槽開始至第八槽稱為外設槽，可以讓用戶依照本身的需求而插上不同的儀器模塊。其中**槽又可稱為星形觸發控制器槽(Star Trigger Controller Slot)。
面向儀器系統的PCI系統擴展是一種基于PC技術的平臺，為測量和自動化系統提供了高性能、高堅固性、低成本的配置方案。PXI中將PCI(Peripheral Component Interconnect，外圍組件互連)電氣總線與CompactPCI中堅固的、模塊化的歐式機械封裝結合在一起，并增加了專門的同步總線和一些關鍵的軟件性能。PXI還增加了一些機械、電氣和軟件方面的性能，定義了用于測試測量、數據采集、生產制造等應用的完整系統。這些系統為生產測試、**和機器監測、自動化和工業測試等應用提供服務。