8253內部有三個計數器，分別成為計數器0、計數器1和計數器2，他們的機構完全相同。每個計數器的輸入和輸出都決定於設置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨立。每個計數器通過三個引腳和外部聯系，壹個為時鐘輸入端CLK，壹個為門控信號輸入端GATE，另壹個為輸出端OUT。每個計數器內部有壹個8位的控制寄存器，還有壹個16位的計數初值寄存器CR、壹個計數執行部件CE和壹個輸出鎖存器OL。
執行部件實際上是壹個16位的減法計數器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通過程序設置的。輸出鎖存器的值是通過程序設置的。輸出鎖存器OL用來鎖存計數執行部件CE的內容，從而使CPU可以對此進行讀操作。順便提壹下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器來用。