Saat Anda memainkan alat musik, sinyal analog dari panel sentuh, sensor tekanan napas, dan kontrol pemutar lainnya diubah menjadi aliran data digital, biasanya menggunakan protokol pesan MIDI. Aliran data dimasukkan ke dalam semacam synthesizer suara. Synthesizer mengeluarkan sinyal audio ke amplifier, dengan cara yang sama seperti alat musik elektronik lainnya.
Beberapa EWI menggabungkan kontrol pemutar dan synthesizer suara menjadi satu perangkat yang dapat menggunakan baterai dan hanya memerlukan koneksi audio ke perangkat eksternal atau headphone. REMI 3 termasuk dalam kategori ini, tetapi juga memiliki amplifier dan speaker internal untuk pemutaran mandiri yang sesungguhnya.
EWI lainnya terdiri dari dua bagian terpisah: "handpiece" yang terdiri dari kontrol pemutar, ditambah "modul suara" yang berisi synthesizer, catu daya, dan mungkin efek suara dan penguat daya, dll.
Jika "handpiece" EWI dilengkapi dengan adaptor/kabel MIDI-USB, "modul suara" eksternal dapat berupa komputer atau perangkat seluler yang menjalankan aplikasi synthesizer suara. Ada sejumlah besar aplikasi synthesizer "VST" yang tersedia untuk diunduh, banyak di antaranya adalah perangkat lunak gratis.
Seperti synthesizer keyboard elektronik, modul suara EWI atau "aplikasi synthesizer" VST komputer mampu menghasilkan berbagai macam suara instrumen. Sebaliknya, instrumen akustik hanya menghasilkan satu suara khas. Namun, synthesizer sangat bervariasi dalam kemampuannya untuk meniru instrumen akustik. Synthesizer yang dirancang khusus untuk EWI umumnya memiliki ekspresi yang lebih baik dan kontrol atas nuansa yang melekat pada instrumen tiup.