全体を二つ折りにして一端をループを手首に通すか手に巻き付けるなどして手に固定して他端とともに握り、広い部分に石をくるんで頭上で振り回すか（オーバースロー）、体側面で振り回す（アンダースロー）かして、適当な位置で握った手を緩めるとひもの片方が手から抜けて石が飛ぶ。ひもの一方を放すタイミングが方向や射程に大きく影響するので、飛び道具の中で最も修得が困難だったといわれる。オーバースロー、アンダースローともそれぞれ長短あり、使い分けを要する。またそれぞれの射程に適した投石紐の長さがあり、標的までの距離に応じて選択する能力も要求される。一般的に近距離の標的に当てる時は短い紐の物を使い石も比較的大きく重い石を使用し、逆に遠距離の場合は長い紐の物で小さく軽い石を用いた。
弾としては川原などで選んだ玉石のほか、軍用には陶製・鉄・青銅・鉛製の弾も使われた。古代ギリシアで使われた鉛弾は、ラグビーのボールをやや長くしたような形で、「服従せよ」など往々敵に対する短い言葉が鋳込んであった。また羊飼が使う弾にも同様の形に作って焼いた土製のものがある。こちらは、飛ばした時に大きな音が出るように作られていた。
弓と比べたときの投石器の強みは、射程が長かったこと、より強力な弾を投射できたことなど様々であるが、その最大のメリットは弾丸の調達が容易であったことである。鉄の鏃を持った強力な矢の大量生産は時として大変な作業であったが、投石器はそれが大規模に運用される場合においても、特殊な補給を必要としないことが多い。適当な硬度・大きさ・形状の石を手近な川原・岩場などから拾ってくればいいのである。ただし、集団で一斉に同一射程の標的を狙う場合は些細な石の質量や密度・形状の差でその攻撃効果が大きく左右されかねないため、より組織的な攻撃を行うためには規格化された均一の品質を持った弾を使うことが望ましく、その結果ばらつきの激しい天然石ではなく人工的に生産された弾が求められるようになるに至り、弾丸の調達に関しては矢と大差なくなってきたのも事実である。