Các hệ thống cơ quan bên trong của tôm có thể được phân chia thành các nhóm: hệ thần kinh, hệ tiêu hóa, hệ hô hấp, hệ tim mạch, hệ cơ, hệ sinh dục, hệ tiết niệu.

Hệ thần kinh của tôm gồm có các đường dẫn truyền tín hiệu thần kinh từ mắt và từ các ăng ten về bộ não nằm ở gần mắt, phía đầu của vỏ giáp, và các dây thần kinh từ não tỏa đến các cơ, để điều khiển vận động, và bộ phận cơ thể khác, dọc theo một trục đi ở phía dưới bụng tôm.

Hệ tiêu hóa của tôm gồm có miệng nằm gần các chân hàm, dẫn thức ăn vào khoang dạ dày, nằm ngay sau não bên trong vỏ giáp và chiếm một thể tích lớn bên trong vỏ giáp. Thức ăn sau khi được tiêu hóa ở dạ dày, sẽ được đẩy chạy dọc theo ruột, là đường ống nhỏ chạy dọc ở phần phía trên của bụng (chạy dọc lưng), và chất thải được đi ra ở lỗ mở của ruột nằm ở đuôi tôm. Phía cuối dạ dày cũng có đường ống nối với gan, nằm ở phía sau dạ dày bên trong vỏ giáp, là nơi chất dinh dưỡng có thể được dự trữ.

Hệ hô hấp có các mang nằm ở sát hai bên thành của mai, phía bên trong mai [6], gần các chân hàm. Ở một số loài mang còn xuất hiện ở các chân bơi. Nước thường xuyên được chảy qua các mang để cung cấp oxy và mang đi khí cacbonic nhờ vào chuyển động của một số chân hàm, và chân bơi với các mang nằm ở gần chân bơi[2][3][4].

Hệ tim mạch gồm có tim nằm ở phía sau gan bên trong vỏ giáp và gần tiếp giáp với phần bụng, bơm máu, dẫn dinh dưỡng từ gan và dạ dày, và dẫn ô xy từ hệ hô hấp[6], đến các bộ phận khác qua các mạch máu, gồm có mạch máu chạy dọc ở phần phía trên của bụng (chạy dọc lưng) song song với ruột, và các mạch máu dẫn xuống phía dưới ở trong vỏ giáp, và có thể có thêm mạch máu chạy dọc ở phần phía dưới của bụng, mạch máu đi đến phía đầu...

Hệ cơ gồm có các cơ nhỏ nằm trong chân và ăng ten, vận động chân và ăng ten, và một cơ lớn nằm trong bụng, chiếm phần lớn thể tích phần bụng, vận động bụng và đuôi.

Hệ sinh dục, ở tôm đực gồm có tinh hoàn nằm ở bên dưới tim và các ống dẫn tinh trùng xuống bên dưới ra các lỗ ở gốc của chân bò (pereiopod) thứ năm; còn ở tôm cái là các buồng trứng ở dưới tim và ống dẫn trứng xuống bên dưới ra các lỗ ở gốc của chân bò thứ ba. Sau khi tôm đực và tôm cái giao phối, các trứng đã thụ tinh bám vào bên dưới của các chân bơi của tôm cái, ngoại trừ tôm pan đan không ôm trứng bằng chân bơi [7].

Hệ tiết niệu gồm có thận, bàng quang và niệu đạo dẫn chất thải ra ngoài, tất cả nằm cạnh nhau và ở phía đầu của tôm, bên trong vỏ giáp, và phía trước miệng [7].