แซมเพลอร์ถูกจัดกลุ่มตามลำดับชั้นของโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อน สำหรับชั้นล่าสุด จะเป็นแซมเปิล (sample) แซมเปิลคือเสียงที่บันทึกเอาไว้แต่ละเสียง แต่ละแซมเปิลจะถูกบันทึกที่ความละเอียดและอัตราการสุ่มเฉพาะ นับว่าสะดวก หากแซมเปิลถูกจัดพิตช์ ซึ่งจะรวมพิตช์กลางอ้างอิงเอาไว้ด้วย พิตช์นี้จะบ่งบอกถึงความถี่จริงของโน้ตที่บันทึกไว้ แซมเปิลยังอาจมีจุดลูป ซึ่งบ่งบอกตำแหน่งของส่วนที่จะทำซ้ำของการเริ่มและสิ้นสุดของแซมเปิล วิธีดังกล่าวทำให้สามารถเล่นแซมเปิลสั้นๆ ได้ไม่รู้จบ ในบางกรณีจะบอก loop crossfade ซึ่งยอมให้มีการย้ายตำแหน่งโดยไร้รอยต่อที่จุดลูปใดๆ โดยการเฟดจุดสิ้นสุดของลูป ขณะเดียวกันก็เฟสจุดเริ่มต้นของลูปเข้า

แซมเพลอร์มักจะจัดเรียงเป็น keymaps หรือกลุ่มแซมเปิล ที่กระจายไปตามช่วงโน้ต แต่ละแซมเปิลที่ถูกวางอยู่ในพื้นที่คีย์แมป ก็ควรจะอ้างอิงกับค่าตัวโน้ต ที่จะเล่นแซมเปิลนั้นที่พิตช์เดิม

คีย์แมปเหล่านี้ถูกจัดเรียงไว้ในเครื่องดนตรี ที่ระดับเครื่องดนตรี อาจเพิ่มพารามิเตอร์เสริม เพื่อกำหนดการเล่นคีย์แมป ตัวอย่างเช่น อาจใช้ฟิลเตอร์เพื่อเปลี่ยนสี ออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำ และการแต่งรูปร่างแอมปลิจูด พิตช์ ฟิลเตอร์ หรือพารามิเตอร์อื่นๆ เครื่องดนตรีอาจมีเลเยอร์ของคีย์แมปหลายชั้น หรือหลายเลเยอร์ เครื่องดนตรีแบบหลายเลเยอร์จะสามารถเล่นแซมเปิลได้มากกว่า 1 แซมเปิลในเวลาเดียวกัน มีบ่อยครั้งที่แต่ละเลเยอร์ของคีย์แมทปมีชึดพารามิเตอร์ต่างกัน ทำให้อินพุตมีผลต่อแต่ละเลเยอร์แตกต่างกันด้วย ตัวอย่างเช่น สองเลเยอร์อาจมีความไวต่อความเร็วที่ต่างกัน และดังนั้นโน้ตที่มีความเร็วสูงอาจเน้นเลเยอร์หนึ่งมากกว่า

ในระดับนี้ ยังมีแนวทางพื้นฐานสองอย่างสำหรับองค์ประกอบของแซมเพลอร์ ในการใช้แบบคลังข้อมูล แต่ละแชนแนล MIDI ถูกกำหนดเป็นเครื่องดนตรีต่างๆ กัน จากนั้นคลังแบบรวมสามารถบันทึกเพื่อปรับแก้ค่าของแซมเพลอร์ได้

วิธีการอย่างหนึ่ง ที่ใช้การได้มากกว่า คือ อาศัยเครื่องดนตรี ที่มี ID จากนั้น แต่ละช่อง MIDI จะถูกกำหนดโดยอิสระ โดยการส่งข้อมูลเปลี่ยนแพตช์ไปยังแต่ละแชนแนล ทำให่มีความยืดหยุ่นกว่ามากในการกำหนดค่าของแซมเพลอร์