Suelen consistir en un fusil, carabina o pistola, que tiene una cámara de potencia en la que una pieza llamada muelle o resorte  es sometida a compresión y mantenido así por el mecanismo del gatillo. Al accionar el gatillo, el muelle es liberado y acciona un pistón que comprime aire que pasa al cañón, donde reposa el balín. Bajo la fuerza del aire comprimido por el pistón, el balín se ve obligado a atravesar el cañón estriado a alta velocidad, para, una vez en el aire, iniciar su trayectoria libre hasta el blanco. El uso más difundido de las armas de aire comprimido durante el siglo XVI fue la caza. Al ser unas armas de alto coste, fue la nobleza quien la empleó con mayor asiduidad. Eran armas muy eficaces, capaces de abatir a piezas de gran tamaño como jabalíes o ciervos de un solo disparo. Desde sus inicios, el uso de armas de aire comprimido mostró claras ventajas sobre el uso de armas de fuego. En primer lugar las armas de aire podían emplearse en caso de condiciones meteorológicas adversas como la lluvia o la nieve; en cambio los tradicionales rifles de pólvora no eran útiles ante la lluvia puesto que la mecha no prendía. Otra ventaja muy importante fue el hecho de que las armas de aire eran muy silenciosas, no causaban fogonazo a la hora del disparo y no generaban humo, al contrario de lo que sucedía con las armas de fuego, sobre todo algunas carabinas que generaban gran cantidad de denso humo negro y además podían provocar quemaduras en los ojos del tirador a causa de las chispas producidas en el momento del disparo. Esta condición facilitaba el ocultamiento y discreción del tirador en el momento de efectuar el disparo tanto en la batalla como en la zona de caza. También la velocidad con la que podía efectuarse el disparo y la potencia constante constituyó una ventaja a favor de las armas de aire comprimido. El disparo de las tradicionales armas de fuego requería de un largo proceso de preparación que constaba de varias fases: introducción de la pólvora, del papel para prender, de la bala y la baqueta. Por el contario, las armas de aire del siglo XVIII d. C. como la famosa carabina Girandoni, podían efectuar hasta veinte disparos por minuto.