De kern van de emmerwielbaggermachine ligt in het unieke 'emmerwiel'-ontwerp-een roterende schijf bestaande uit meerdere bakken die efficiënt baggeren mogelijk maakt door continu door het sediment op de bodem van het water te snijden. Vergeleken met traditionele sleephopperzuigers of cutterzuigers is het ontwerp van het bakwiel beter aanpasbaar aan harde grondlagen (zoals klei en grind) en kan er tot 3.000 kubieke meter per uur worden gebaggerd.
Wat de aandrijfsystemen betreft, gebruiken moderne emmerwielbaggermachines over het algemeen een hybride aandrijfsysteem dat elektrische voortstuwing en dieselmotoren combineert, wat voldoet aan zowel de stabiliteit die vereist is voor langeafstandsoperaties als aan de eisen op het gebied van milieubescherming. Een bepaald model LNG-aangedreven emmerwielzuiger in Nederland vermindert bijvoorbeeld de CO2-uitstoot met 30% vergeleken met traditionele schepen. Bovendien wordt de introductie van intelligente besturingssystemen een nieuwe trend. Via sensoren die parameters zoals modderconcentratie en stroomsnelheid in realtime monitoren, en gecombineerd met automatische correctie-algoritmen, wordt de operationele nauwkeurigheid tot op de centimeter nauwkeurig geregeld.