Cốt lõi của nệm lò xo chính là hệ thống lò xo bên trong, quyết định khả năng nâng đỡ và khả năng đàn hồi của nệm. Lò xo thường được chia thành hai loại: lò xo túi riêng lẻ và lò xo liên kết. Lò xo túi riêng biệt có thể chịu áp lực độc lập, phù hợp với đường cong của cơ thể và giảm sự xáo trộn trong quá trình tung và xoay; lò xo liên kết phân phối áp lực đồng đều khắp nơi, mang lại sự hỗ trợ chắc chắn và độ bền cao hơn. Chất liệu và thiết kế của lò xo ảnh hưởng trực tiếp đến độ thoải mái cũng như tuổi thọ của nệm.
Một lớp hoặc nhiều vật liệu tiện nghi thường được thêm vào phía trên lò xo; đây là chìa khóa tạo nên sự mềm mại và hỗ trợ mà chúng ta cảm nhận được khi nằm. Các vật liệu tạo lớp thoải mái phổ biến bao gồm mủ cao su, mút hoạt tính, bọt biển hoặc sợi. Mủ cao su có độ đàn hồi và thoáng khí tốt; mút hoạt tính có thể phân bổ đều áp lực cơ thể; xốp và chất xơ mang lại độ mềm nhất định đồng thời tăng tác dụng đệm của nệm. Độ dày và chất liệu của lớp đệm êm ái ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm ngủ của nệm.
Mặt dưới nệm thường có lớp vải chống trượt hoặc lớp đỡ để cố định vị trí của nệm và tăng cường độ ổn định. Các cạnh cũng có thể được gia cố bằng các cạnh thép hoặc đệm dày để chống võng và tăng tuổi thọ. Cấu trúc tổng thể đạt được sự cân bằng về khả năng hỗ trợ, sự thoải mái và độ bền thông qua sự kết hợp hợp lý giữa các vật liệu ở lớp trên và lớp dưới, để tấm nệm vừa có thể nâng đỡ cơ thể, vừa mang lại trải nghiệm ngủ ngon.