Un carillón como instrumento musical complejo consta de un conjunto ordenado de campanas fijas, afinadas según una escala musical y dispuesta de tal forma para que sean activadas mediante un golpe de martillo. Estos martillos son sostenidos por el instrumentista. Las campanas serán golpeadas por el badajo conjuntamente con un mecanismo acoplado a un teclado, el cual es tocado por el músico.

En el carillón clásico, el badajo de las campanas se encuentra acoplado a una tecla por medio de un cable y una manivela especialmente diseñada. Un resorte mantiene el badajo y la tecla en posición levantada y elevada. Cuando se presiona la tecla, el badajo golpea la campana.

Se requiere una fuerza considerable para operar tan enorme mecanismo. Por ello, la tecla es usualmente golpeada con el puño. Las campanas están colocadas sobre un armazón que las contiene y que facilita el traslado en el caso de que el instrumento sea móvil, lo cual ocurre raramente.
Los badajos de las pequeñas y medianas campanas están conectados al teclado manual, mientras que los martillos de las campanas más grandes están conectados con una serie de pedales. Un carillón cubre generalmente un rango de tres o más octavas. En los carillones eléctricos, los badajos son activados por un mecanismo eléctrico a motor del tipo de los solenoides. Las teclas del teclado, similares a las del piano, operan interruptores conectados a los motores.