Винтовка HK 33 представляет собой автоматическое оружие, по конструкции аналогичное G 3. Автоматика работает по принципу использования энергии отдачи полусвободного затвора. Запирание затвора осуществляется роликами, расходящимися в стороны при закрывании затвора.
Оружие от предыдущего образца отличается формой магазина: 5,56 мм патроны (их 25 штук) уложены в стальной рожковый магазин. Также могут применяться и магазины большей емкости. Перед магазином можно установить сошку.
Дульный тормоз, закрепляемый на дуле, по конструкции аналогичен применяемому в G 3. Для отстрела винтовочных гранат его необходимо снять. На ствол можно установить штык, на ствольную коробку — оптический прицел или прибор ночного видения.
Прицельное устройство также имеет одинаковую для всех модификаций конструкцию. Оно состоит из перемещаемого по вертикали и горизонтали диоптрического прицела и регулируемой мушки с защитным кольцом. Прицел с вращающимся барабаном имеет отверстия для установки на расстояние 100, 200, 300 и 400 м.
На левой стороне оружия над рукояткой находится флажковый переводчик режима огня — предохранитель на 3 положения (предохранитель, одиночная стрельба и стрельба очередью). Для чистки оружие разбирается без помощи инструментов.
Снайперская модификация HK 33 SG 1 имеет ряд конструктивных отличий от стандартного варианта. Флажок предохранителя — переводчика режимов огня хотя и имеет три стандартных положения, но не переключает оружие в режим автоматического огня. Винтовка SG 1 самозарядная.
Ударно-спусковой механизм винтовки SG 1 оснащен шнеллером, существенно уменьшающим ход спускового крючка и усилие спуска и сводящим к минимуму время нажатия на курок. Кнопка включения шнеллера расположена на передней поверхности пистолетной рукоятки за спусковым крючком. Шнеллер включается только при постановке переводчика режимов огня в положение «одиночный огонь».
Для удобства прицеливания из винтовки на приклад установлен дополнительный упор для щеки стрелка. Двуногая складывающаяся регулируемая по высоте сошка устанавливается не у магазина, как на стандартной винтовке HK 33, а в районе крепления ствольной накладки к стволу.
На быстросъемный стальной кронштейн устанавливается оптический прицел или прибор ночного видения. Наиболее приемлемый тип прицела — «Zeiss Diavari DA» 1,5–6×.
Для оперативной замены магазина левой рукой, не снимая правую руку с рукоятки и не меняя позицию, в конструкцию введена дополнительная клавиша отсоединения магазина, находящаяся перед спусковой скобой.
