坦克炮自裝彈機根據利用能量不同的特點，可以分爲四大類、八小類，專業術語直接稱之爲自動機。再此，我們僅以結構最好理解的後座式自動機舉例。
後座式自動機也分爲三個小類，共同之處是全部利用火炮發射時産生的後座力提供動能，但對于動能的使用卻有三種不同的方法。具體說明爲：
（1）炮闩式後座自動機。這種自動機炮身與炮箱保持剛性連接，利用後座力爲炮闩提供動能，從而帶動自動機工作，具體步驟爲：火炮射擊時，發射藥筒底部火藥爆炸産生的氣體推動炮闩在炮箱内後坐，并帶出空的發射藥筒，多餘的動能會壓縮複進簧儲存能量，當氣壓散盡、發射結束後，複進簧将炮闩推回炮膛，整個過程結束。而炮闩式自動機根據炮闩的運動特點還能分爲自由式和半自由式，其中自由式炮闩的特點是炮闩與身管不連鎖，在身管中摩擦運動，這種設計最大的優點是結構簡單、理論射速高，最大的缺點是炮闩重，爲了彌補這一缺點，有些火炮設計者會設計某種機構阻滞炮闩在運動起始階段的速度，這被稱爲半自由式炮闩自動機，由于炮闩式後座自動機容易發生拉斷藥筒的故障，現在這種設計結構已經基本被淘汰。
（2）炮身短後坐式自動機。這種自動機的炮身和炮闩利用後座力産生的動能帶動整個自動機工作，在發射過程中利用開闩機構完成開鎖、開闩和抽出發射藥筒這一系列步驟。這種結構的最大優點是在射速較高的情況下後座力小。最大的缺點是結構複雜。
（3）炮身長後坐式自動機。這種結構的自動機在發射時，炮闩與炮身同時後坐，且後坐距離略大于彈長。複進時，炮闩通過卡鎖與炮身脫離，當炮身即将完成複進時，卡鎖放開炮闩，由複進簧将炮闩推進炮膛，而複進、開鎖、開闩、抽筒這一系列動作則由炮身獨自完成。這種設計的優點是後座力小，機械結構比炮身短後坐式自動機簡單。但是由于複進距離長，工作時間也就長，所以射速要比其它設計方案低得多。
自動裝彈機一般由輸彈機、推彈機、抛殼機及控制系統組成。輸彈機是将彈藥從待發彈艙輸送到炮尾裝填線上的機構，它包括貯彈艙、傳送鏈、彈匣、提彈機等部件，可以按操作者的要求，自動向炮尾輸送所需彈種的彈藥。推彈機的功用是将炮彈彈丸和藥筒推入彈膛。輸彈、推彈機的動力一般由專門電機提供，推彈機有推杆式、鏈式和滑輪式等不同的結構形式，由于坦克戰鬥室空間狹窄，一般多采用鏈式“卷尺”推彈機，它象鋼卷尺那樣被布置在炮尾的後方。它可以平穩地将彈丸及藥筒推入彈膛内。這種推彈機結構簡單，占用空間小。控制系統包括操縱台、記憶裝置、彈數指示器及各種電磁閥等。可以用機械、氣壓、電子的程序控制或普通的電磁控制裝置來完成裝彈過程的自動控制任務。抛殼機用于将射擊後留下的藥筒或彈殼自動抛出炮塔。自動抛殼是坦克實現自動裝填的必要條件。一般抛殼窗位于炮塔的後壁上方，按預先規定的程序自動完成開窗和關窗。
能有效裝填大口徑炮炮彈，而且自動裝填速度應不低于6=8 發／分。根據試驗，火炮在一次射擊後恢複到裝彈位置所需時間約1 秒；輸彈機将炮彈輸送到裝填位置的時間與待發彈艙至炮尾的距離有關，一般爲0..5-2秒；裝彈入膛時間約1一2秒（整裝式彈藥的裝彈時間較短，分裝式彈藥的裝彈時間較長）；精确瞄準約需1秒。累計以上時間約等于6秒F所以最大裝填速度可達10發/分。能選擇彈種。坦克炮彈藥的彈種有穿甲彈、爆破榴彈和破甲彈等。裝彈機需能按炮長指令從彈艙中選擇欲裝填的彈種。彈藥從彈艙到炮膛的路線盡可能短，轉位次數少，機構簡單，工作高度可靠。最好當火炮在任意方位時裝彈機都能自動裝彈。最好當火炮在任意俯仰角時也能自動裝彈。按裝，彈機高低向裝填位置分，裝彈機有定角和非定角裝填式兩種。火炮定角裝填式自動裝彈機，是指在某一特定的仰角位置閉鎖火炮後，自動裝彈機才能裝彈。，火炮非定角裝填式裝彈機，是指火炮在任何仰角位置，自動裝彈機均能裝彈，·後者比前者在結構上要複雜得多，而且需占用車内較大空間。
除能自動裝彈外，當裝彈機出現故障或損壞時，裝彈機應能半自動裝彈和允許人工裝彈。
應有自動抛殼裝置。對于可燃式藥筒彈藥而言，發射後仍剩有一段金屬彈底，在射擊完畢後，裝填下一發炮彈前，應自動将上一發彈的彈底抛出車外。
目前主戰坦克火炮的彈藥基數約爲40～60發，随着火炮口徑的加大，一個彈藥基數的彈藥數有所減少，目前一發彈的長度約爲0.85～1m，其質量約爲18～22kg，40~60發炮彈及其存放、固定裝置的體積共約需1.6～2.4立方米。由于車體炮塔内部空間極爲有限，彈藥在車内的布置對車輛性能具有重要影響。根據車内空間的大小、彈藥取放難易程度、存貯安全和減少彈藥爆炸危險等方面的情況布置車内彈藥或彈艙。一般車内有三種彈艙：
待發彈艙。它是自動裝彈機的組成部分。根據炮長的指令，自動裝彈機的取彈/輸彈機構可将待發彈艙中的某發彈取出并輸往炮尾。
應急彈艙。一般将它設在靠近炮尾的炮塔和車體空間内，以便在自動裝置出現故障後，便于乘員取耽彈和進行人工裝填。
備用彈艙。可将它設在車體其它部位（如油箱彈架)，允許将部分彈藥布置和貯存于需要搬動其它部件後才能取出或距火炮較遠的位置。乘員可利用戰鬥間隙将其中彈藥補充到待發或應急彈艙中。
備用彈艙。可将它設在車體其它部位（如油箱彈架），允許将部分彈藥布置和貯存于需要搬動其它部件後才能取出或距火炮較遠的位置。乘員可利用戰鬥間隙将其中彈藥補充到待發或應急彈艙中。
自動裝彈機從待發彈艙将彈藥輸送到炮尾并推入彈膛，以及射擊後将空藥筒抛出車外的過程。
自動裝彈機在坦克内有幾種布置方案，第一種是待發彈艙位于炮塔尾部的方案。炮塔有較大的尾部空間，用于布置待發彈艙或輸彈機。根據彈艙中彈體與炮尾相對位置的不同，可将彈艙分爲縱向排列式、扇形排列式和橫向排列式等彈艙。此方案的特點是：
輸彈線路短，自動裝彈機結構簡單，輸彈迅速，容易滿足射速要求；炮塔尾部較大，有利于炮塔的平衡；彈艙位置高，安全性較差。
炮塔尾部容積較小，貯彈量較少，若隻貯存兩個彈種彈藥，則可增加每種彈的連續射擊次數。
第二種是待發彈艙位于炮塔吊籃外圍并采用環形結構。環形彈艙能相對于炮塔吊籃旋轉，使其中每發彈均能轉到炮尾後方的取彈位置，然後用一轉位機構将炮彈彈尖軸線轉到與火炮軸線一緻的狀态，然後推彈入彈膛。此方案特點是，彈藥豎直排列在戰鬥室吊籃範圍以外的環形彈艙中，因此容易實現火炮在任何方位都能裝彈的設想；彈藥豎直排列的環形彈艙占用車體内的許多空間，導緻乘員活動空間狹窄，而且環形彈艙隔斷了與駕駛室的通道；待發彈艙成環形，可貯存較多彈藥。
第三種是待發彈艙位于炮塔吊籃下方。炮彈成水平放射形排列在彈艙内，而且彈艙可相對吊籃旋轉。整個自動裝彈機由旋轉彈艙、提彈機、推彈機、抛殼機、操縱台、炮彈數量指示器和記憶裝置等組成。T-72坦克采用的就是這種彈艙方案。當車長根據目标确定彈種後，即可按下自動裝填按鈕，使自動裝彈機工作。火炮自動轉到高低裝填角度并被閉鎖，旋轉彈艙轉動到相應的位置，将所選彈種送到出彈口，提彈機将炮彈提升到炮尾軸線處，并使彈丸對準彈膛，然後推彈機将彈丸推入彈膛，因其火炮的炮彈爲分裝式，所以推彈機先推入彈丸，然後再推入藥筒。在推入彈丸的同時，将前一發彈的彈殼抛出車外。此方案的特點是，待發彈艙容量大，放置彈藥數量較多，可滿足連續作戰的要求；彈艙（輸彈機）在車内最低的位置，不易被敵火力命中，安全性好；彈艙到炮尾的距離較大，必須設置一個提彈機構，動作較複雜，裝填時間較長；由于彈艙占去了車内的一定高度，使火炮的最大仰角減小。
火炮在任何方位均能自動裝彈。爲簡化機構，T-72坦克隻能在固定的仰角裝彈，即火炮射擊後仍需回到固定的裝填仰角裝彈。
第四種是外裝頂置火炮坦克自動裝彈機方案。這種坦克沒有常規炮塔，火炮位于車體上方。可将其自動裝彈機的待發彈艙設在車體尾部以内（彈藥防護得到保證，安全性好），但輸彈機構複雜。若将待發彈艙設在車體尾部以外，不利于對彈藥的防護，但輸彈較容易。另外輸彈機構必須在将待發彈艙的彈藥輸送到炮尾的同時使炮彈轉位，以便使彈尖軸線對準火炮軸線。這種裝彈機較易實現固定仰角裝彈。