32個から2048個の Processing Elements (PE) で構成され、各PEは150MHzの DEC Alpha21064 (EV4) プロセッサ1個と16MBから64MBのDRAMから成る。2つのPEでペアを構成し、さらに6ウェイの相互接続スイッチを加えてノードを構成する。スイッチのピーク帯域幅は300MB/sであり、ペアのPEを接続する以外の4ウェイでスイッチ間を相互接続し、全体として3次元のトーラス状のネットワーク形状となる。
T3D はホストとして Cray Y-MP Model E、M90 または C90シリーズをフロントエンドに使用するよう設計されており、UNICOSオペレーティングシステムと入出力やシステムサービス機能はほぼ全てフロントエンドで動作する。各 PE で動作するのは、UNICOS MAX と呼ばれる単純なマイクロカーネルである。