המערכת המבנית של פלטפורמת קידוח היא הבסיסית לפעולתה הבטוחה והיעילה, המחייבת אותה לעמוד בו-זמנית בדרישות מרובות כגון כושר נשיאת עומס, יציבות, עמידות בפני אסונות והתאמה לתנאי ים מורכבים. סוגים שונים של פלטפורמות, בשל הבדלים בסביבות הפעלה ובפונקציות, פיתחו צורות מבניות ייחודיות, שיצרו יחד בסיס איתן לפיתוח אנרגיית ים-עמוק.
פלטפורמות קבועות משתמשות במבנה ז'קט בתור הליבה שלהן, עם יסודות ערימה הנמשכים עמוק לתוך שכבות הסלע של קרקעית הים כדי ליצור מסגרת תמיכה יציבה. מבנה המעיל משתמש במבנה מסבך משולש או מרובע כדי לייעל את חלוקת המתח ולהפחית את המשקל העצמי-; יסודות הערימה, תוך שימוש בפלדה בעלת חוזק- גבוה, מחוברות היטב לאדמת קרקעית הים כדי לעמוד בפני עומסים אופקיים מרוח, גלים וזרמי אוקיינוס. סוג זה של מבנה מתאים לאזורי מים רדודים עד בינוניים-, ובזכות הקשיחות והיציבות הגבוהים שלו, הוא משרת זה מכבר חיפוש ופיתוח נפט וגז קונבנציונליים.
כדי לעמוד בדרישות של פעולות- במים עמוקים, מבני פלטפורמה צפים שמים דגש רב יותר על בקרת תגובה דינמית. פלטפורמות צוללות למחצה- מורכבות מגוף עיקרי המורכב מעמודים ופונטונים. במהלך ההפעלה, התאמת הנטל מאפשרת טבילה חלקית של הגוף הצף, בעוד שיכוך המים בין העמודים מדכא נדנוד. משטחי רגל מתיחה, לעומת זאת, משתמשים במשטח קשיח המחובר לקורות מתח אנכיות. המתח המוקדם של הקורות הללו נוגד תזוזה הנגרמת על ידי עומסים סביבתיים, שומר על דיוק מיקום הפלטפורמה. שני סוגי המבנים דורשים מערכות מיקום או עגינה דינמיות משולבות כדי להבטיח יציבות גישה בתנאי ים קיצוניים.
ללא קשר לסוג, המודולים העליונים של הפלטפורמה פועלים לפי עיקרון יעוד פונקציונלי. מודול הקידוח, מודול החשמל ומגורי המגורים מחוברים בצורה נוקשה על ידי מסגרת פלדה, המאזנת בין פריסת ציוד קומפקטית לבין נגישות לתחזוקה. במונחים של בחירת חומרים, השימוש הנרחב בציפויים עמידים ב-חוזק נמוך- ובציפויים עמידים בפני קורוזיה- משפר משמעותית את עמידות המבנה בתרסיס מלח ובסביבות לחות.
מבנה פלטפורמת הקידוח הוא שיא של תכנון מכני וחוכמה הנדסית ימית. האופטימיזציה המתמשכת שלו מניעה פריצות דרך בעומק המים וביעילות התפעול, ומניחה בסיס בטיחותי מוצק לפיתוח משאבי-בעומק הים.