透皮擴散儀的透皮取樣系統包括透皮擴散池控制臺、注射泵、控制器和樣品收集器。實驗時在干熱法排氣擴散池的供給池和接收池中間放透過膜，將擴散池插入加熱塊中，加熱塊的溫度能夠維持在從室溫到45℃直接的某一設定值。接收池上部有一微型排氣孔，當補液時傾斜，溶液從下端進水孔注入，氣泡能夠自動從排氣孔排出，此設計可以確保皮膚下部沒有氣泡。補液結束后，裝置恢復至直立位置，實驗室繼續進行。

　　等滲生理鹽水溶液的溫度均勻分布是通過磁力轉子攪拌來實現，攪拌子外涂層是聚四氟乙烯材料，其轉動由安裝在定速電機外部的一組磁鐵控制。供給池是開口的，膜的上表皮暴露在實驗室的環境中，也可以注入限定劑量的待測化合物，用于研究透皮測試效果。

　　到達取樣時間點時，系統控制器會給注塑泵模塊發出指令從透皮擴散池中抽取定量的取樣體積。每個樣品被同時配送至樣品收集器中的小瓶或者玻璃試管中。為防止樣品稀釋，每次取樣后立刻開始補液。在某些情況下供給池中的樣品必須密封。設備配有圓玻璃片可滿足此要求，同時也配有不同尺寸的密封圈來控制樣品的用量。