日本機器人產業發展至世界領先水平，離不開上下游產業的重要支撐，很少有國家像日本一樣有完整的機器人產業鏈。在日本機器人產業鏈中，機器人制造商與上游零部件供貨商、下游客戶間緊密聯系，很多時候它們的關系是一體的各個面向，彼此的密切配合也加速了產業的創新。機器人制造商、零部件企業聚集成產業集群，信息、技術和創新理念共享。

同時，汽車產業作為日本工業機器人的重要下游之一，其主要生產商的地理分布也呈現明顯的產業集群模式，而且其地理位臵也是日本工業機器人以及零部件生產商的集中之地，日本工業機器人產業上下游相扶相依趨勢顯著。

機器人，控制器、傳感器、減速機、伺服電機、數控系統等關鍵零部件，占單體機器人成本的70%以上，發那科（Fanuc）、安川電機（Yaskawa）和不二越（Nachi）等全球領先的日本機器人生產企業都具備關鍵零部件生產能力。2011年，發那科40%收入為數控系統（發那科數控系統全球排名第一），機器人收入占比只在24%；安川電機機器人收入占比33%，控制器占49%；不二越機器人收入只占6%，其他為軸承、液壓件和刀具等關鍵零部件。

在減速機、伺服電機和控制器等機器人核心零部件方面，日本都擁有全球技術領先的生產企業。以高精度機器人減速機為例，全球市場份額的75%由日本的提供RV擺線針輪減速機的Nabtesco和提供高性能諧波減速機的Harmonic Drive所壟斷，ABB、Fanuc、Kuka和Motoman等國際主流機器人廠商的減速機均由以上兩家公司提供。

Nabtesco（納博特斯克）是全球聲名卓著、也是全球最大的精密減速機制造商，產品廣泛應用于工業機器人、航空航天、軌道交通、汽車和船舶等領域，Nabtesco在全球工業機器人用減速機市場的占有率達到60%以上，ABB、Fanuc等企業的減速機終由Nabtesco提供。

日本HarmonicDrive公司同是全球領先的減速機生產商，產品廣泛應用于機床、機器人、半導體設備和平板顯示設備等行業。從1983年開始至今，工業機器人成為HarmonicDrive業績增長的重要驅動力，而HarmonicDrive在減速機方面的持續技術創新也推動了日本機器人產業的發展。

日本工業機器人需求絕大多數為制造業用途，2011年制造業出貨占比約在80%左右，其中電子和汽車工業占下游需求的主導地位，兩者出貨合計占比約在70%。

下游電子工業和汽車工業的快速發展是推動日本工業機器人成長的重要力量，而工業機器人技術以及規模的不斷壯大也推動了下游產業效率的提升，二者相輔相成。對1975-2008年日本國內工業機器人與汽車產量變化進行分析，發現日本工業機器人與汽車產量變化有很強的趨同性。1990年以前是日本汽車工業快速增長的階段，而同期也是日本工業機器人產量快速增加的時期，1990年日本國內汽車產量達到歷史最高值777.75萬輛，而日本工業機器人國內出貨量也于1990年達到其歷史最高值的67514臺。