机枪通常分为轻机枪、重机枪、通用机枪和大口径机枪。根据装备对象，又分为野战机枪（含高射机枪）、车载机枪（含坦克机枪）、航空机枪和舰用机枪。

轻机枪装有两脚架，重量较轻，携行方便。可卧姿抵肩射击，也可立姿或行进间射击，战斗射速一般为80～150发/分左右，有效射程500～800米。重机枪装有稳固的枪架，射击精度较好，能长时间连续射击。全枪较重，可分解搬运。其战斗射速为200～300发/分，有效射程平射为800～1000米，高射为500米。通用机枪，亦称两用机枪，以两脚架支撑可当轻机枪用，装在枪架上可当重机枪用。大口径机枪，口径一般在12毫米以上，可高射2000米内的空中目标、地面薄壁装甲目标和火力点。

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机枪由枪身、枪架或枪座组成。自动方式多为导气式，少数为枪管短后坐式或枪机后坐式。枪管壁较厚，热容量大，有的枪管过热时还能迅速更换，适于较长时间的连续射击。闭锁机构一般强度较高，能承受连续射击时的猛烈撞击和振动。供弹方式以弹链供弹为多，也有采用弹匣或弹鼓供弹的。

发射机构一般采用连发结构。坦克机枪和航空机枪多采用电控发射机构。为了射击活动目标或进行风偏修正，多数机枪还有横表尺。高射机枪装有简易机械瞄准装置或自动向量瞄准具。枪架用于支持枪身，并赋予枪身一定的射角和射向。

枪架上有高低机和方向机，有的还装有精瞄机，并有高低、方向射角限制器，可实施固定射、间隙射、超越射、纵深或方向散布射。重机枪和高射机枪采用三脚架或轮式枪架，三脚架较轻，适于在不平坦地面上架枪射击；轮式枪架适于在平坦地形上机动作战。车载机枪、航空机枪和舰用机枪一般安装在枪座上。

为了提高火力密度，通常采用提高射速或多枪联装的方法。用多管转膛原理的航空机枪，射速可达6000发/分以上；高射机枪和舰用机枪通常采用双枪或者四枪联装。

19世纪80年代前，为提高枪械的发射速度，许多国家都研制过连发枪械，英国人J.帕克尔发明的单管手摇式枪械，1718年在英国取得专利，由于枪身太重，且装弹困难，未引起普遍重视。

世界上第一挺机枪由一名比利时工程师于1851年设计。由于这挺枪是在蒙蒂尼工厂监制的，被定名为“蒙蒂尼”机枪。此种机枪当时还属手动机枪，该枪发明之后不久，法军又把它改为手动曲柄操纵、由25个击发装置进行击发的第一挺机枪。该枪曾在1870、1871年的普法战争中使用过，因故障太多被淘汰。

美国人理查德·杰丹·加特林 发明手摇式机枪，于1862年取得专利，首次使用于1861～1865年美国内战。

世界上第一支以火药燃气为能源的机枪，是英籍美国人H.S.马克沁发明的，1883年他试验成功了枪管短后坐自动原理，1884年应用这种原理的机枪取得了专利。这是枪械发展史上的一项重大技术突破。

这种机枪的理论射速约为600发/分，枪身重量27.2千克，后人称为马克沁重机枪。它在英国对南非的殖民战争（1893～1894）中被首次使用。此后，其他国家也相继研制成了各种重机枪。

在第一次世界大战的索姆河会战中，1916年7月1日英军向德军发起进攻，德军用马克沁重机枪等武器，向密集队形的英军进行了猛烈持续的射击，使英军一天之中伤亡近6万人。这个战例足以说明重机枪的密集火力对集团有生目标的杀伤作用。为了使机枪能紧密伴随步兵作战，1902年丹麦人W.O.H.麦德森设计了一种有两脚架带枪托可抵肩发射的机枪，全枪重量9.98千克，称为轻机枪。

第一次世界大战期间，军用飞机和坦克问世，要求步兵有相应的防空和反装甲的能力，为了提高机枪威力，出现了大口径机枪。1918年德军首先装备了大口径机枪，随后法国、英国、美国也陆续装备了大口径机枪。军用飞机和坦克也装备了航空机枪和坦克机枪。军舰则在机枪刚出现时就装备了舰用机枪。

第一次世界大战后，德国设计了MG34通用机枪，枪身带两脚架全重12千克，1934年装备部队，配备弹鼓和两脚架可作轻机枪用，配备弹链和三脚架可作重机枪用。

第二次世界大战后，许多国家研制的新型通用机枪相继出现，如美国的M60机枪，苏联的ПΚΜ/ПΚΜС机枪，中国的67-2式机枪等。