時系列図構成要素は主に6種類を含みます：役割、オブジェクト、ライフライン、制御フォーカス、メッセージ、コンビネーションフラグメント。

オブジェクトは時系列図の上部に位置し、矩形で表示されます。オブジェクトの命名方式は一般に3種類あります：

1）オブジェクト名とクラス名を表示する、例：「iPhone:携帯電話」
2）オブジェクト名のみを表示し、クラス名を表示しない、例：「iPhone:」
3）クラス名のみを表示し、オブジェクト名を表示しない、例：「:携帯電話」

メッセージは一般に同期メッセージ、非同期メッセージ、戻りメッセージ、自己関連メッセージに分かれます。

同期メッセージ：オブジェクトがメッセージを送信した後、受信したオブジェクトが応答を完了しメッセージを返した後に他の作業を行う必要があり、「実線矢印」で表されます；

非同期メッセージ：オブジェクトがメッセージを送信した後、受信オブジェクトの戻りメッセージを待たずに他の作業を続行でき、「実線+大なり記号」で表されます；

戻りメッセージ：プロセス呼び出しから戻り、「破線矢印」で表されます

自己関連メッセージ：メソッドの自己呼び出し、またはオブジェクト内のあるメソッドが別のメソッドを呼び出すことを表し、「半閉じの長方形+下方実線矢印」で表されます

コンビネーションフラグメントは矩形で表される論理グループで、メッセージフローに影響を与える条件構造を含み、指定された条件またはサブプロセスの適用領域を通じて、任意のライフラインの任意の部分に特別な条件とサブプロセスを定義します。

コンビネーションフラグメントは全部で13種類あり、コンビネーションフラグメントを使用して多様な制御と論理構造をコンパクトで簡潔な方法で記述できます。

時系列図は開発プロセスの異なる段階で使用でき、システム内のオブジェクト間のインタラクションを記述します。

分析：分析段階では、時系列図はシステムに必要なクラスを特定し、インタラクションでオブジェクトが実行する操作を特定するのに役立ちます。

設計：設計段階では、時系列図はシステムがインタラクションを完了するためにどのように機能するかを説明します。

構造：システムアーキテクチャの構築中に、時系列図を使用してデザインパターンの動作やシステムが使用するメカニズムを説明できます。

時系列図とコラボレーション図はどちらもUMLインタラクション図で、相互に変換可能で、類似の責任主体を持ち、メッセージ駆動で順序性を持ちます。
しかし、明確な違いもあります。時系列図はオブジェクト間で協力してメッセージが発生する時間順序を表現し、コラボレーション図はオブジェクト間の協力関係を表現します。