由於熱成型的方式很多，因此其設備結構形式和模具結構各不相同。
一、熱成型機
熱成型機有通用型和專用型。通用型熱成型機可更換模具，生產各種製品，適用於小製品批量生產。而大型製品如浴缸、冰箱內襯一般用專門設計的機器。熱成型機的主要工藝參數有：最大成型麵積（當製品較小時可據此確定每模成型件數）；最大成型深度；使用片材厚度；循環周期等。這裏介紹幾種典型熱成型機。
1.單工位穿梭式熱成型機
按要求剪裁好的片材往返於預熱烘箱和成型模具之間，該類機器的規格有大有小，運用很普及。缺點是運轉速度慢，產量和熱效率低。
2.四工位旋轉式熱成型機
片材由手工或機器裝入夾框中壓緊，然後移入烘箱，片材烘至柔軟發生下垂，即發生所謂熔垂現象，當片材熔垂變形到一定程度立即轉入成型工位進行成型，並同時進行冷卻，片坯在第四工位卸下經模外修剪即得到產品。
3.片卷供料式熱成型機
片卷連續送入，被固定在鏈條上的夾持器夾住片材兩邊，經紅外加熱器加熱軟化後送入成型機模具，製品冷卻定型後連續切去飛邊，並經堆垛入庫。這種熱成型機產量大，效率高，適用於生產大批量的小型製品如飯盒、口杯等。
熱成型技術和裝備還有許多新的進展，其一是由熱成型設備與擠出片材聯動的塑料容器高速生產線，擠塑機頭擠出的片材經適度冷卻，調節到某一最佳溫度立即熱成型，可節約能量損耗，而邊角餘料直接粉碎後回收進擠出機使用，產品質量好，生產效率高。但這類設備的維護保養要求高。其二是熱成型包裝聯動生產線，該線需輸入成卷的塑料片材原料，在灌裝車間熱成型後在裁邊之前即進入灌裝工位，在該處灌裝封蓋然後衝切，即得包裝完好的商品，包裝所使用容器不會因倉儲、運輸而造成汙染，這對於高潔淨度商品特別是食品類商品包裝是十分有利的。此外還有將熱成型設備與後繼的表麵裝飾，如印刷、燙金等設備組合成高效的聯動生產線等。在此不再一一介紹。
二、熱成型模具
熱成型模具的結構樣式很多，這裏隻就設計中的共性問題，分別對真空成型模具和壓縮空氣成型模具介紹如下。
1.真空熱成型模具設計
（1）抽氣孔設計為了使塑料片材與模具型腔間的空間形成負壓，抽走原有的空氣，必須在模具的型麵上開設許多抽氣孔，氣體通過真空泵迅速抽走。抽氣孔直徑取決於塑料品種及片材的厚度，其決定原則是既能在短時間內將片材與模具型麵之間的空氣迅速抽走，又不會在製品上留下明顯的抽氣孔痕跡。通常采用φ0.3～1.5mm的圓孔，但抽氣孔最大直徑不得超過片材厚度（特別薄的片材除外），以免抽氣時片材凹入孔內。
抽氣孔在成型麵上的位置排布也很重要，在片材變形過程中最後與型麵接觸的部位即模具型麵的最低點及角隅處，尤其是輪廓複雜處，必須有足夠的抽氣點。大平麵處抽氣孔要均布，孔間距可在30～40mm範圍內選取。小型製品上小平麵（或弧麵）上的抽氣孔仍需均布，但孔間距可適當減小到20～30mm。型腔上每平方米孔眼數對簡單型腔為300～500個，複雜型腔可達1500～2500個。對同一副模具來說所有抽氣孔直徑應相同。
一般用鑽頭在成型麵上鑽出抽氣孔。當模板較厚時，為減小抽氣阻力，提高抽氣速度，可在距離型腔表麵3～5mm的一段鑽小孔，而後段則在型腔反麵擴成大孔，這樣不但能滿足快速抽氣的要求，也使加工容易。除了在型麵上進行開孔的方式之外也可以在型麵上開真空縫。
（2）型腔成型尺寸計算