合肥红外自由电子激光是一台基于振荡器模式的自由电子激光装置，包含一套加速器系统和两个自由电子激光振荡器。加速器系统主要由100 keV的热阴极栅控电子枪、476 MHz次谐波的预聚束器、2856 MHz的行波聚束器、两个2 m长的2856 MHz行波直线加速段和一个磁压缩段构成，能够将电子能量加速到超过60 MeV。在476 MHz的次谐波频率下，电子束团常见规格是能散<240 keV，横向发射度为20~50 mm mrad，束团电荷量为1~2 nC，电子束团宏脉冲长度和重复频率分别为4~10 μs和1~10Hz可选。

两台振荡器分别产生2.5~50 μm的中红外和30~200 μm的远红外段光，两台振荡器均为永磁平面波荡器，其长度分别是2.3 m和2.24 m，放置于由两个近共心的球面反射镜构成的光学谐振腔中心处。谐振腔长度均为5.04 m，其反射镜采用镀金铜镜，并在下游反射镜中心开有小孔，能够将自由电子激光耦合输出，通过光束线输送至实验站。