直径34センチの円盤状で、高さは9センチ以内である。前方には接触センサーが組み込まれたバンパーがあり、上面の前方中央に赤外線センサーがある。機種によっては1個か2個の "Virtual Wall" 赤外線送信ユニットが付属している。
第一世代と第二世代の機種では、部屋の大きさを3つのボタン（Small、Medium、Large）で教えてやる必要があったが、第三世代ではその必要はない。
電力は内蔵のニッケル・水素充電池から供給され、定期的に充電する必要がある。第三世代の機種では、充電用ホームベースを赤外線で探し、自力で充電状態とすることが可能である。ホームベースでの充電には約3時間かかる。第三世代のルンバはホームベースが付属していないものでもホームベースを利用可能である。それ以前の機種では12時間充電器が付属していたが、3時間充電器も利用可能。
ホームベース入りしている第三世代ルンバ
第三世代のルンバは掃除したい部屋に持っていき、“power”ボタンを押し、“clean”/“spot“/“max”ボタンのいずれか適当なものを選んで押せばよい。また、Scheduler（スケジューラ）アクセサリも利用可能で、設定した時間に自動的に掃除を行うようにできる。これは仕事に行っている間にルンバに掃除して欲しい場合に便利である。
バンパーが壁や家具に接触したり、Virtual Wall（バーチャルウォール、仮想壁）が赤外線に侵入して欲しくない場所であることを知らせることで、ルンバの行動範囲が限定される。Special Scheduler Virtual Walls（スペシャルスケジューラ・バーチャルウォール）はルンバをSchedulerで起動するのと連動して作動するよう設定できる。底面に4つの赤外線センサがあり、段差から転がり落ちるのを防いでいる。第三世代の機種には汚れセンサもあり、特に汚れた場所を探し出してそこを重点的に掃除することが可能。
ルンバは掃除している部屋の地図を作成しない。その代わりに、らせん状に掃除する、壁伝いに掃除する、何かにぶつかったら角度を変えてランダムウォークするなどのいくつかの単純なヒューリスティックスで動作している。この設計は MIT の研究者であり、iRobotのCTO でもあるロドニー・ブルックスの哲学によるものである（包摂アーキテクチャ参照）。この結果として、ルンバと人間の掃除の仕方を比較するとルンバの方が時間がかかり、特定の箇所を何度も掃除するのに、別の場所は一回しか通らないとか全く通らないということが起きる。
ある時間掃除をすると、ルンバは停止して掃除完了の音を鳴らす（第三世代の“clean”モードでは、検出した汚れの量と何にもぶつからずに走行できる距離から自動的に掃除時間を計算する。それ以前の機種では部屋を大きさを設定することで時間がきまる）。ホームベースが見つかれば、ルンバはそこに戻ろうとする。その後、本体後部のゴミ入れを取り外して、ゴミを捨てればよい。第一世代以外の機種では、赤外線センサを利用して遠隔制御することもでき、身体障害者にとっては特に便利である。リモコンはホームベースやVirtual Wallの近くでは使えない（どちらも同じ赤外線センサを利用しているため）。
ルンバは毛足の長いじゅうたんには向いていない。高さがあまりないので、ベッドや家具の下の掃除は得意である。敷物の端などがからまって動けなくなった場合、動ける範囲だけを掃除するか、停止して悲しげな音を発して人間になんとかしてもらうのを待つ。
ルンバが下に入り込んで掃除可能な家具を“Roombable”（ルンバブル）、あるいは“Roomba-friendly”（ルンバフレンドリー）と呼ぶこともある。
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