Et ledd forbinder to ledd i en robot og tillater relativ bevegelse. Det er bevegelsesaksen. Et roterende ledd roterer. Et prismatisk ledd glir. Et sfærisk ledd roterer i flere retninger. Typen og arrangementet av ledd bestemmer hva roboten kan gjøre.

Hvert ledd har et bevegelsesområde, en maksimal hastighet og en dreiemomentgrense. En robotarm med seks roterende ledd kan plassere og orientere endeeffektoren hvor som helst i arbeidsområdet. En robot med færre ledd er begrenset. Leddet er der motoren, girkassen, koderen og lageret kommer sammen. Det er den mest komplekse mekaniske sammenstillingen i de fleste roboter.

Vanlige leddtyper

• Revolute: roterer rundt en enkelt akse, som en albue.
• Prismatisk: glir lineært, som en skuff.
• Sfærisk: roterer i tre akser, som en skulder.
• Universell: to akser, som et håndledd.
• Spiralformet: kombinerer rotasjon og translasjon, som en skrue.

Ledddesign er en avveining. Flere ledd betyr mer fleksibilitet, men også mer vekt, kostnad og kontrollkompleksitet. Slark i girkassen reduserer presisjonen. Fleksibilitet i leddene reduserer stivhet. Kabelføring gjennom ledd er et mareritt innen emballasje. Ingeniører bruker måneder på å designe et enkelt ledd for en humanoid robot, og prøver å få plass til motor, girkasse, koder, lager og ledninger i en pakke på størrelse med et menneskelig kne. ​​Leddet er lite, men det er der robotens evne blir født.