Praegu on turul lugematu arv erinevaid tolmuimejate mudeleid. Kuid tolmuimeja peamised osad on enamiku mudelite jaoks ühised. Erinevate osade hulka kuuluvad mootor, ventilaator, sisselaskeava, väljalaskeava, tolmumahuti või -kott ja korpus, mis seda kõike mahutab. Lisaks nendele põhitõdedele on paljudel tolmuimejatel hulk lisafunktsioone, nagu pöörlevad harjarullid ja täiendavad puhastustarvikud.
Kõik tolmuimejad töötavad samal üldpõhimõttel, kasutades imemist, et eemaldada põrandalt mustus ja seejärel püüda see vaakumisse hilisemaks kõrvaldamiseks. Erinevad mudelid kasutavad selle ülesande täitmiseks samu või sarnaseid põhiosi. Protsess algab elektriliselt töötava suure kiirusega mootoriga, mis keerab ventilaatorit. Ventilaator pöörleb äärmiselt kiiresti, kasutades oma nurga all olevaid labasid õhu tõmbamiseks ülespoole läbi teise osa, sisselaskeava, vaakumisse. See loob imemise, mis tõstab põrandalt mustuse vaakumisse.
Kui mustus on õhuvooluga põrandalt ära imetud, hakkavad mängu teised tolmuimeja osad. Kõige tavalisemad osad prahi hoidmiseks on vaakumkotid ja tolmutopsid või -anumad. Mõlemad osad täidavad prügi kinni püüdmise ja hoidmise eesmärki, kuni seda saab kõrvaldada. Õhk ja praht läbivad seda piirkonda ning tolmu ja mustuse osakesed jäävad kotti või konteinerisse kinni, samas kui puhas õhk liigub edasi läbi tolmuimeja, väljudes läbi väljalasketoru. Kui kott on täis, eemaldatakse ja visatakse ära või tühjendatakse tolmutops ja pannakse tagasi.
Kõik need töötavad tolmuimeja osad asuvad korpuses, mis on väliskest, mis hoiab kõike. Korpused on sageli valmistatud plastikust ja on saadaval väga erinevates värvides, kujundites ja suurustes. Neil on ka rattad, et tolmuimejaga oleks lihtne manööverdada, ja toitejuhe tolmuimeja pistikupessa ühendamiseks.
Veel üks erinevatest tolmuimeja osadest on pöörlev harjarull. Sellised harjad pöörlevad tavaliselt kiiresti, et võita mustus ja tolm vaipadest välja ning aidata see tolmuimeja imitorusse pühkida. Teine tüüpiline osa on pikendusvoolik, mis võimaldab puhastamiseks jõuda väikestesse raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse. Tihti on voolikule teatud pindade jaoks kasutamiseks mõeldud puhastustarvikute valik. Paljud tolmuimejad sisaldavad ka filtreid, mis aitavad kinni püüda eriti peeneid prahiosakesi, eriti väljalasketoru lähedal, et tagada tolmuimejast väljuv õhk puhas ja mustusevaba.