| 分量模式 | FIO-ESM v1.0 | FIO-ESM v2.0 | |
| 大气 | 模式名称 | CAM3 | CAM5 |
| 分辨率 | 水平：T42 (2.875˚ × 2.875˚)； 垂向：26层 | 水平：f09 (0.9˚ × 1.25˚) 垂向：30层 | |
| 动力框架 | 欧拉(EUL) | 有限体积(FV) | |
| 碳循环 | CO2三维输运模型 | CO2三维输运模型 | |
| 耦合频率 | 24次/d | 48次/d | |
| 陆面 | 模式名称 | CLM3.5 | CLM4.0 |
| 分辨率 | 水平分辨率与大气一致 | 水平分辨率与大气一致 | |
| 碳循环 | CASA’模型 | CN模型 | |
| 耦合频率 | 24次/d | 48次/d | |
| 海洋 | 模式名称 | POP2 | POP2 |
| 分辨率 | 水平：1.1˚ × (0.27˚~0.54˚) 垂向：40层(海洋上1000 m 22层) | 水平：1.1˚ × (0.27˚~0.54˚) 垂向：61层(第1层为SST日变化参数化方案诊断的0 m海温层，第2~61层为海洋模式垂向分层，包含海洋各要素，其中海洋上1000 m分为40层) | |
| 碳循环 | OCMIP-2模型 | NPZD模型 | |
| 耦合频率 | 1次/d | 8次/d | |
| 海冰 | 模式名称 | CICE4 | CICE4 |
| 分辨率 | 水平分辨率与海洋相同 | 水平分辨率与海洋相同 | |
| 耦合频率 | 24次/d | 48次/d | |
| 海浪 | 模式名称 | MASNUM海浪模式 | MASNUM海浪模式子程序版 |
| 分辨率 | 2˚ × 2˚ | 水平分辨率与海洋相同 | |
| 耦合频率 | 4次/d | 8次/d | |
| 径流 | 模式名称 | —— | RTM1 |
| 分辨率 | —— | 0.5˚ × 0.5˚ | |
| 耦合频率 | —— | 48次/d | |
| 耦合器 | CPL6 | CPL7 | |