คาร์ดิแอกไกลโคไซด์มีลักษณะโครงสร้างโดยทั่วไปเหมือนไกลโคไซด์ทั่วไป นั่นคือมีส่วนอะไกลโคนและน้ำตาล แต่เนื่องจากคาร์ดิแอกไกลโคไซด์เป็นสารจำพวกสเตอรอยด์ไกลโคไซด์ประเภทหนึ่ง จึงมีเสตียรอยด์นิวเคลียส (steroid nucleus) เป็นอีกหนึ่งแกนกลางและมีส่วนของแลกโตนริงที่ไม่อิ่มตัว (unsaturated lactone ring) ต่อกับคาร์บอนตำแหน่ง 17 ของเสตียรอยด์นิวเคลียส และมีน้ำตาลอาจอยู่ในรูปของ Normal sugars พวกกลูโคสและ deoxy-sugar เช่นดิจิทูโซส (Digitoxose) ต่อในตำแหน่งต่าง ๆ

คาร์ดิแอกไกลโคไซด์ยังจำแนกสารออกเป็นสองกลุ่มตามส่วนอะไกลโคน ได้แก่ คาร์ดิโนไลด์ (Cardenolide) เป็นคาร์ดิแอกไกลโคไซด์มี alpha,beta-unsaturated-gamma-lactone ring (5-membered lactone ring) เป็นส่วนประกอบและบูฟาโนไลด์ (Bufanolide) เป็นคาร์ดิแอกไกลโคไซด์ที่ประกอบด้วย diene-sigma-lactone ring (6-membered lactone ring)