המבנה של קבל קרמי במתח גבוה- מורכב מדיאלקטרי קרמי, אלקטרודות פנימיות ואלקטרודות חיצוניות. חומרי האלקטרודה הפנימיים כוללים בדרך כלל כסף, נחושת או ניקל, בעוד שתצורות האריזה הן בעיקר בצורת-דיסק, דמוי צלחת-או צינורית. הדיאלקטרי הקרמי מיוצר על ידי הוצאת החומר לצורת צינורות, לוחות או דיסקים.
באופן מסורתי, אלקטרודות כסף הועסקו; עם זאת, נדידת יוני כסף עלולה להוביל לכשל במכשיר. כדי לשפר את האמינות, ניתן להשתמש במקום זאת באלקטרודות ניקל-בעלות יציבות כימית מעולה-. החומרים הדיאלקטריים מורכבים בעיקר מקרמיקה על בסיס בריום טיטנאט- וקרמיקה על בסיס סטרונציום טיטנאט-. מחקר אחרון חקר את השימוש בקומפוזיציות דיאלקטריות כגון Ba(TimZrnSnpCeqSis)O3, השגת חוזק פירוק דיאלקטרי משופר על ידי שליטה מדויקת בעובי השכבה בטווח של 5 עד 15 מ"מ.
לגבי ניהול תרמי, עיצוב מבני צינורי ספציפי משלב מעטפת פנימית, מעטפת חיצונית, תא פיזור חום וצינורות -סופגי חום הכרוכים סביב הקליפה הפנימית; תצורה זו מאפשרת הולכה תרמית כפולה-בנתיב כדי למקסם את יעילות פיזור החום. במונחים של אופטימיזציה של המעטפת, הן העובי והן טמפרטורת הריפוי של מעטפת האפוקסי משפיעים באופן משמעותי על יכולת העמידות במתח של הקבל. ריפוי בטמפרטורה- גבוהה עוזר להפחית מתחים שיוריים ומונע היווצרות של פערי אוויר בממשק בין הדיאלקטרי הקרמי למעטפת האפוקסי. יתר על כן, מריחת ציפוי זיגוג זכוכית על קצוות הממשק בין האלקטרודות למשטח הדיאלקטרי מהווה אסטרטגיית תכנון יעילה להגברת מתח הפירוק הדיאלקטרי.
