子弹

子弹或定装弹药（cartridge，也称round，霰弹枪弹则称为shell，）是一种使用在火器类枪械上、将弹-{}-头/霰弹、推进药、底火整合在弹壳中以方便装填进膛室中并进行发射的弹药。子弹是后膛火器专有的弹药，前膛枪不使用定装弹药而是将火药和弹丸分开装入枪管；而气枪因为不依赖推进药提供发生动力，只装填独立的弹粒（pellet）、弹珠（shot或BB）或弹块（slug）。
如果子弹没装弹头，就称为「空包弹」（blank）；如果没装发射药和底火就称为「惰性弹」（dummy）；如果没能成功击发底火并点燃发射药，就称为「哑弹」（dud或misfire）；如果发射药燃烧没能产生足够能量将弹头推出导致其滞留在枪管中，就称为「卡弹」（squib load）。
定装弹的结构.
定装弹由弹头、推进药、底火、弹壳所构成。弹头或称弹丸是用于摧毁物质或者杀伤人畜能力的投射物。推进药（或称发射药）用来产生气体推进弹头。底火用来引燃推进药，通常位于弹壳底端。弹壳则是这三者的容器，弹壳通常是用合金制造，霰弹发射时产生的能量并不大，因此弹壳除了底座以外通常用纸或塑料制造。
弹头.
抛射物（projectile）是由枪械发射、用来打击目标的杀伤物，通常专指火器子弹的弹头（bullet），又俗称铳籽、子弹（不正确的俗称）。如果是霰弹枪发射的则是弹丸（shot）和弹块（slug）。在火器发射时，弹头被推进药燃烧后产生的急速膨胀的高压气体向前推射喷出枪口，在飞行中处于半稳定状态，直到击中目标。如果目标物是人体，由于其密度是空气密度的一千倍以上，弹头遭到阻力的抗衡，因此进入人体后就会产生小幅度偏转/滚摆（yaw/tumble），尖锐弹头的滚转尤为明显。用终端弹道学来说，由于尖锐弹头前端接触面积小，因此在目标物内受阻力的施力面积会转移到弹头弧形的表面上，造成施力来自于弹头的两侧，所以尽管弹头动能依旧强劲，但是穿透的路径终究被阻力所影响，因此弹头于体内的滚转路径无法预期，但大致上不会相差太多。然而这样的运动模式却是弹药设计师所希望的结果：弹头在体内的不稳定滚转才有可能造成严重的杀伤。
弹头又另外分为实心型（Ball）、扩张型（Expanding）以及粉碎型（Frangible）三种。划分依据为弹头与目标物接触后所产生的变化与效应。
实心型.
以实心型（Ball）弹头来说，它的弹体基本为铅制（狩猎时为了避免污染环境及肉品，因此越来越流行使用无铅子弹）；也有为了加强穿透力而将弹体改为钢芯/钨芯的穿甲弹（Armor-piercing，简称AP），或是含有磷化物燃烧剂的曳光弹（tracer）或（Incendiary Ammunition），以及穿透装甲后还能引起燃烧的（Armor-Piercing Incendiary Ammunition或High-explosive incendiary，前者简称为APIA，后者为HEIAP）。不论是哪一种实心形弹头，在命中目标后多半会形成纵向扭曲变形，而不容易形成横向扩张或粉碎。可想而知这类型的子弹贯穿力很强，但是「立即丧失行动能力」（immediate incapacitation，俗称为阻滞力，stopping power）的表现略逊于扩张型与粉碎型弹头。然而扩张型与粉碎型弹头的杀伤特性与效果都过于残忍而引发人道争议，因此在1899年《海牙公约》所发表的《禁用入身变形枪弹的声明》中，各国军队都不得使用该型弹头。其宣言如下：
实心型弹头分为穿甲弹及全金属被甲弹。
穿甲弹.
穿甲弹（Armour piercing，简称为AP弹）弹头通常为钢或钨合金（tungsten alloy）材质，具有较大的比重与质量且坚硬，通常用于破坏轻装甲或反器材作战，一般限定军用。穿甲弹头一定会加上一层铜质包覆层（又称为jacket），再将弹头的主材质从前方露出，或以黑/深色著色于弹头前方。包覆铜是因为穿甲弹的材质过于坚硬，很容易造成枪管磨损，使枪管管径变大，导致推进的燃气会比弹头先逸出枪口，降低准确度和子弹推力，因此通过包覆铜以延长枪管寿命。其次，如果没有包覆铜，弹头很有可能在击中硬物后弹走。因此有包覆铜的穿甲弹能透过铜较软的特性，当弹头击中时，铜会先变形并附在装甲上，其后弹芯再贯穿装甲。弹头前方透露材质或以黑/深色著色的目的在于使射手更容易辨别弹种，以防用于击杀人畜形成浪费。因为穿甲弹在击中人类或动物躯体后不会形成一般弹头的滚转（yaw/tumble），自然不易引起大量内出血或深层广泛的撕裂伤，除非击中动脉与重要器官时才会引起死亡，并且穿甲弹的成本远比一般弹种昂贵许多，所以如果用来击杀人畜就显得浪费。
全金属被甲弹.
全金属子弹外壳（Full Metal Jacket）的弹头为铅质或铅锑合金以提升比重与质量。然而铅质延展性过强以致于如果直接作为弹头发射，会在击发时碎裂或与枪管摩擦产生变形，最后由于不良的空气动力结合而失去弹道精准性。因此将铅质用铜完全包覆，使弹头能够承受击发时的推进力又不会磨损变形。然而较轻的比重与质量使得全金属包覆弹进入密度高的目标物，例如人体（人体密度为大气的1000倍），会因为由惯性而产生的动能扩散于目标物上，以至于动能对目标物所产生的作用力结合入射角和反射角的效应而产生滚转。这个滚转为预期与期盼的效果，尽管子弹终端弹道的滚转不可预期，然而滚转的途径势必能够造成深层广泛的肌肉撕裂伤，甚至切断动脉击碎骨骼，使目标受到严重的伤害甚至死亡。
膨胀型.
膨胀型（Expanding）弹头不像实心型弹头一样具有强大的贯穿力。 膨胀型弹头之所以「膨胀」，是因为弹头击中目标物后会呈现横向变形扩大，弹头直径的局部扩张能够迅速将动能传达到目标物上。膨胀型弹头具有非常有效的停止作用。由于不强调穿透力，膨胀型弹头都不具备尖锐的外型，反而采用圆钝的线条，因此在设计上有平头型（Flat Nose）、空尖型（Hollow Point）、软尖型（Soft Point）、异质弹尖型（Silver Tip or Bronze Tip）等。
膨胀型弹头分为半被甲软尖弹及被甲空尖弹。
半被甲软尖弹.
大约在19世纪末期，由位于印度加尔各答附近的（Dum Dum Arsenal）以口径英式.303弹（.303 inch British）进行研发，所以又俗称为「达姆弹」。达姆弹最早于1897年和1898年在印度西北边区和苏丹使用。这种（Jacketed Soft Point，又称Jacketed flat point，简称JSP或JFP）弹头与全金属包覆弹的不同之处在于其金属外壳没有完全包覆弹头前端，而让弹头的铅质核心外露。当弹头撞击目标物（尤其是人体）时，由于铅的延展性高，弹头立即变形，呈现膨胀形状。弹头后端的包铜由于质量高，加上其仍然具有强大的惯性与动能，将弹头前方的铅压碎，造成高速的破裂与扩散。同时由于弹头自转，铅块会沿自转的方向扩散，也就是说铅的功能类似弹头缓冲撞击的效用，然而在铜的高速挤压下又会爆裂造成伤口严重撕裂。达姆弹不具备全金属包覆弹的高穿透力，所以无法对高密度掩体后方的人体造成伤害。一般情形下达姆弹会对人体造成严重的撕裂伤，而破损的铅弹头也会增加外科医师救治上的困难。
美国还开发了比达姆弹更有杀伤力的（Radically Invasive Projectile）。
被甲空尖弹.
在半金属包覆弹研发后不久，俗称空尖弹的弹头就在伦敦东南近郊的伍利奇兵工厂被开发出来。这种弹头的外观有两种：
简单地来说全金属被甲空尖弹（Jacketed Hollow Point）由于铜罩（crust）包覆的关系，较半金属包覆弹（Jacketed Soft Point）具有穿透厚重衣物后再产生杀伤力的优势，因铜罩会略微延缓铅质部位破裂、变形以及扩张的速率。由于这种弹头设计上优先考量变形与碎裂，所以在遭遇穿着厚重衣物的目标时，自然无穿透力（penetration）可言，所以金属包覆所带来的附带效应十分微妙。然而厚重衣物在对抗半金属包覆弹上并非防弹护具一般有效，要看衣物材质与织成方式，以及被击中的部位，在子弹的种类与射击距离以及方位等多方条件的交互影响下才能决定击中后的效果。
俄罗斯的7.62×39mm子弹的使用十分广泛，虽然其弹头设计可以归类为全金属包覆弹，但同时也具有全金属包覆空尖弹的结构，兵工厂会很有技巧的将铅汁倒入铜质包覆壳内一直到灌满为止。M43子弹的弹头内部前端留有中空的空间，这样的好处在于保持弹头的初速与有效射程，并且在击中目标后加速弹头前端变形的速度与程度，使其于人体内产生的滚转范围变浅变广而又不可预期，增加体内出血与肌肉撕裂的效果。
粉碎型.
粉碎型（Frangible）弹头在击中目标后会立刻粉碎，由于弹头材料是质量较低的金属或者陶瓷，所以能将动能一瞬间传递在目标上。这种弹头贯穿力相当微弱，甚至连贯穿厚重的衣物都有困难，但是阻滞力很强。粉碎型弹头跟扩张型弹头一同被国际公约禁止用在军事用途上，然而它们在反恐行动中却有很大的用处。例如在拯救人质或反劫机的行动中，低贯穿力的弹头可以减少击毙人质或是贯穿机身造成失压的可能性。FBI的人质拯救队就配有此类弹药。
葛雷瑟安全弹.
葛雷瑟安全弹（Glaser Safety Slug）起源于1970年代初期，发明者（Col. Jack Cannon）以朋友艾文·葛雷瑟（Armin Glaser）命名。葛雷瑟子弹本是由低品质粗制的手工子弹起家，发展到目前标准化量产的规模。葛雷瑟子弹与霰弹类似，霰弹是以一堆金属珠子向目标抛射，而葛雷瑟弹头是将细小的钢珠（也就是，bird shot）用铜皮包覆，再用聚合物作盖塞将弹头密封。一旦击中目标，弹头很快就会碎裂，但是钢珠会迅速「挤进」肌肉，造成和霰弹击中人体类似的效果。蓝色的葛雷瑟弹头只能装载细致的钢珠，所以贯穿力不会超过6吋，一方面由于圆形物体在高密度环境中所受阻力较大，另一方面细小钢珠的动能有限，所以威力不大。银色的葛雷瑟子弹较前者只能多推进不超过2吋的深度，因为银色葛雷瑟子弹的钢珠直径比蓝色更大。葛雷瑟子弹很适合执法人员使用，因为低强度代表着不会严重伤害到无辜的旁观者或走避的人群（事实上失控的人群所造成死亡的机率更高）,光是结实的肌肉或举起的手臂就能停住弹头，入射角太大也会导致子弹失效，最多造成皮肤的浅层擦伤或肌肉浅层的瘀斑。一般执法人员与暴徒所发生的驳火环境为都会区域，亦即建筑物或高密度物质结构多的环境，在这种环境下驳火往往会让执法人员更担忧（ricochets）问题。葛雷瑟子弹在撞击到高密度物质时会直接粉碎，完全不会出现跳弹。不过葛雷瑟子弹仍然能贯穿轻薄的三合木板、叠砌的空心砖墙与直立90°的轻金属板；而克维拉（Kevlar）则只能撞破五层薄薄的布织布。
「艇尾」型.
弹头还可以依照尾端的形状分为平底型（flat base）与艇尾型（boat tail）两种；平底型与艇尾型的区别在于平底型弹头尾端直径与口径相符，而艇尾型弹头尾端的直径会略小于口径。大部份手枪子弹弹头采用平底型设计，因为弹头承受火药推进的面积大，并且可以跟枪膛保持紧密；艇尾型弹头在空气动力学上具有优良的气动的效果，通常作为步枪子弹。
然而尽管平底型弹头承受的火药推进面积大并且气密效果良好，原则上可以说是「高威力子弹」，然而大气对于移动的物体有着不同的对待方式。当弹头飞行时，其梭状尖端能够快速有效地将空气「推开」，但之后会形成小小的真空，使大气会进行补偿合并，因此子弹的正后方会保持一个真空区域。由于子弹前方空气被推开，大气在回填时会优先填补真空的部份，也就是说空气会追逐著这一块真空区域并以被吸入的方式进行填补，持续呈现涡流状（turbulence），在子弹后方形成一股「拉力」。因为空气涡流形成干扰，尤其对依赖惯性的抛射物其动能递减的效率最快，所以大部分平底型子弹的有效射程不足。
有艇尾的弹头穿过大气时几乎就像热刀切冻奶油一样，弹尖前方的空气几乎是被划开而非被推开，且弹头尾端直径小于口径，弹头后方的真空区空间跟著缩小，所以大气顺著弹头形状进行合并而不是被推开后再合并。弹头飞经之处大气几乎没有被干扰过，因此不会产生涡流干扰弹头。
没有「艇尾」的弹头威力比有「艇尾」的弹头大，肇因弹头受火药推送面积大并且享有较佳的气密效应于有「艇尾」的弹头。6.5×50mm有坂子弹为了提升中到近距离的威力而采用平底型弹头，为了降低反冲使三八式步枪易于操控，又采用了低药量的弹壳设计，以致于弹头有效射程只有460公尺，等于同时期美国.30-06春田步枪弹46%的射程。
我们可以从右上方图片中的苏联7N1弹头的前后中空看出子弹设计的端倪：弹头尾端的中空设计不仅作为承受燃烧瓦斯的膨胀室以外，更诱导大气以稳定的涡流流入弹尾。尽管涡流效应会产生拉力而降低出速，但涡流也能避免弹头在飞行途中前后滚转。为了加强弹头的变形速度以提升杀伤力，弹尖采用半中空设计。然而这种设计有可能导致重心后移而发生滚转，而滚转原因在于钢蕊头有可能不平整，于是在弹头自旋中发生重心移动，而将尾端中空化就可以通过涡流稳定弹头。
霰弹.
霰弹（Shotgun ammo）其实就是长度70毫米的小罐子，也被称为12号铅径（gauge），里面装有各种尺寸的铅制弹丸（pellets）。直径比较大的称为猎鹿弹（buckshot），其中最大尺寸的称为000（念作「triple-aught」），也称为「LG」。每一颗弹丸直径约0.36吋，一枚70毫米霰弹只能装载约8颗；最小的为0.24吋的铅制弹丸，70毫米霰弹只能装载约27颗（装载量以粗估值计算，肇因为圆形容器盛载圆形物体的关系）。霰弹的威力与弹丸直径成正比，杀伤面积/范围则与铅制弹丸直径成反比（铅丸直径越小，喷散效果越佳）。
受限于弹丸形状，霰弹不像其他子弹享有空气动力学上的优势，加上装药量比一般子弹少，因此霰弹的有效射程相当短。然而霰弹还是有特殊弹种，例如称为QB-8（Quadrangle Buck；「四合院」鹿弹）的穿甲霰弹，以及飞镖弹（flechettes；又称：钢矛弹）。以普通无防护目标物来说，QB-8霰弹与猎鹿弹的威力不分上下，但是OQB-8霰弹的结构相当特殊，由切成八片小铁饼的钢条塞进70毫米霰弹中。击发时火药的威力会将铁片预铸形成类似成角锥状，锋利的边缘更使得QB-8具有可怕的穿透力。然而过大的空气阻力使射程受到相当的限制。钢矛弹像是满载的钢钉罐，每一根钢钉的后方还有小小的稳定翼，所以发射后能够相对不受风阻的影响朝目标飞而去。
霰弹的尺寸较大，因此提供了设计上的变化空间。除了前面提到的QB-8霰弹与钢矛弹之外，还有全尺寸的金属弹头，也就是整个霰弹只有这一枚弹丸，又称为独头弹、金属弹等（slug）。虽然金属弹没有特别的穿透力，初速不高（较步枪弹头略慢），射程不远（弹头风阻大，均采平钝形状设计），但是如果在有效射程内，即使目标佩带护甲，金属弹依然能够有效地造成目标严重钝伤，引发大量内出血而死亡；如果肢体遭到击中则会被粗暴地打断，甚至影响之后的缝合接回手术。（金属弹也有全金属包覆空尖弹的设计与弹种，一样会造成钝伤，也会因为弹体自旋加上弹头变形扩张而造成大面积的撕裂伤。）霰弹另外有全橡胶弹头的弹种，这是一种没有明显弹性的橡胶所制成的弹头。一般用于霰弹枪射击训练，不过更适合用来镇暴，但是为了避免造成意外而扩大暴动的规模，镇暴警察通常以跪姿朝暴民腿部发射，但依旧无法避免出现跳弹以至于眼球遭到击中而致人失明的案例。
以下为霰弹的基本规格：
布伦内克弹头.
布伦内克弹头由著名的德国弹药设计师（Wilhelm Brenneke；1865–1951）于1898年发明。最初的布伦内克弹头只是以铅为材质，外部加上稳定翼的弹头，与下面提到的佛斯特弹头有相似之处。布伦内克弹头的后方还牢牢附着着由塑胶、纤维与毛毡制成的材质，即使被击发后也不会脱落。这个设计的用意在于增加弹体与枪管的气密程度，并且增添大气对弹头的拉力。如果弹头在弹尖上具有较大质量，通常容易发生提前坠落的问题，弹体的功能就是将拉力往后延伸而不会干扰到弹头。弹头上的螺纹稳定翼则帮助减少弹头与枪膛的接触面积，将摩擦力减少，自然也就提高了初速。
由于布伦内克弹头为实心弹头，因此在击中目标后不容易变形，撞击力因此提高许多。虽然这种「撞击力」实际上就是贯穿力，但是由于弹头平扁，布伦内克弹头相较于（Spitze）弹头在贯穿力与射程上仍有着很大限制（最好不要超过100码的距离）。尽管布伦内克弹头质量高且笨重，但是在空气动力学与弹道学上，表现还是优于佛斯特弹头。
目前市场上还有不少弹药公司在生产布伦内克弹头，位于汉诺威的布伦内克公司当然也是贩售公司之一，同时还贩售软壳金属弹以及猎鹿弹。
佛斯特弹头.
卡尔·佛斯特（Karl Foster）于1931年针对滑膛霰弹枪所设计的（Foster slugs），其特别之处在于弹头为纯空心类似毽子的均质弹头。尽管弹头的质量集中于前方，以致于让人怀疑这种弹头在离开枪口之后会呈现向前翻滚的飞行状态，然而事实上它飞行时推开的空气会在弹头后方「抓住」（涡流所产生的拉力）弹头尾端，而让弹头平稳准确地飞行75码的有效射程。
一般来说只要是佛斯特弹头，外观上都会有“膛线”（跟布伦内克弹头一样）降低弹头与枪膛的摩擦力同时协助弹头稳定。部分的人相信布伦内克或佛斯特弹头都会因为螺纹状稳定翼与大气产生推举而导致自旋。实际并非如此，因为弹头的初速至少在音速以上以平钝的弹头推开空气时，弹头两侧几乎没有空气，尖弹头才会因空气与弹头两侧接触而有比较明显的气动效应。
稳定翼的另外一个功能就是保护弹头本体不受到霰弹枪的阻碍。稳定翼会首先因为通过定型环而（swage），如果定型环太小，那么弹头的精准度也会受到干扰。佛斯特弹头比布伦内克弹头还多具备一个优点—在必要的情形下佛斯特弹头可以通过有膛线的霰弹枪发射。不过由于稳定翼会与膛线交互刮磨，枪管将会有严重的铅污。
软壳弹.
（Saboted slugs）最大的特点就是可以发射比原来口径小的弹头。但是大部分软壳弹无法由滑膛枪管发射，少数例如布伦内克·鲁宾软壳弹（Brenneke Rubin Sabot），以及Gualbo弹（Palla Gualbo）。软壳弹的设计目的在于利用小口径弹头提高霰弹枪的准确度与射程，于是不用购买猎枪与特定弹种也能达到类似的效果。软壳弹也可以改为空尖弹头来减少目标被击中后脱逃的机率。
空包弹.
子弹也有用来进行训练的种类，如果子弹没有弹头而弹壳内有火药而底部具有底火的子弹被称为空包弹（blank），可供部队进行演训，在不引起伤亡的情形下让部队习惯战场的气氛；在电影中可以增加视听效果。空包弹没有弹头所以不会造成人员伤亡或物资损失。
由于空包弹必须能够提供枪械运作的来源，所以尤其是自动武器的枪口，必须加装转换器将击发时喷发出的高压与高温的瓦斯气体维持正常膛压帮助枪机运作。为了防止火药流失，空包弹内部前方会有火药塞盖，于击发时会有如子弹一样向前射出，因此在特定范围内会仍然会造成人员穿透伤，而高压气体也会造成人员严重烧烫伤，因此在使用空包弹时应该抱持严肃的态度并视同使用一般子弹的立场。
惰性弹.
专门提供枪械展示、演练与维修用的但是无法发射的假子弹被称为惰性弹（dummy），也称训练弹（drill round），一般由次品弹头装配，弹壳有钻孔或有识别压印，弹壳内填充惰性物质配重。不过由于有些假子弹一样具有弹头，为了避免在枪枝维修时发生意外走火，假子弹均有特殊的记号供维修人员识别，例如5.56毫米NATO M199子弹的弹壳就有纵向凹槽以供识别。也有假子弹以塑形制成，但是会与空包弹的辨别产生误会。
民用市场上专门设计用来帮助射手测试枪机功能和练习击发动作的惰性假弹则被称为（snap cap），原因是这种训练弹最早是由美国A-Zoom®公司（现为Lyman麾下品牌）出品，后来因为产品畅销，其“Snap Cap”的上市品牌就变成了代表所有类似产品的通用商标。
装饰弹.
属于无危险性的子弹造型合金装饰品，外观大小与所仿造的子弹相同，但弹壳内部为实心或中空而不填充火药及底火，弹头空心或中空且多依螺牙固定在弹壳上，且合金材质既不耐热也不耐压力，无法填充火药供射击使用。多在枪枝弹药管制严谨的国家作装饰品及收藏品贩售（多配合操作枪作展示用途）。如为求仿真而使用实弹金属，则破坏其内部构造使之无法填充火药或击发。如试图在装饰弹内填充火药欲击发则会发生膛炸对射手造成危险。
曳光弹、燃烧弹.
曳光弹由于弹尖有一层含有磷（phosphorus）或者镁（magnesium）的涂料（曳光剂），因此在射出枪管后由于弹头以高速冲过大气，于是在弹尖形成高温而点燃这些矿物涂料，因此弹头在飞行中会发亮，并在光源不足或黑暗中显示出弹道，顺便在打到可燃物时引起燃烧。
使用曳光弹的好处在于能够协助射手于光源不足或黑暗中修正弹道，然而双刃之一体两面也就是会暴露出射手的位置（所谓“tracers work both ways”），因此遭到目标还击或逃脱。针对这一点弹药制造商也提出新的解决方式，就是让弹药的火药减量，透过降低弹头初速到「延迟」点燃弹头易燃物质的方法，这样一来曳光弹就会在飞离枪口一段距离后才会开始指示弹道。不过凡事均有两面性，因为曳光弹说穿了就是以普通的实心全金属包覆弹头加上磷镁涂料改制而成的，亦即也具备同样的杀伤力，然而在推进火药减量后弹头不论在威力、初速以及有效距离上就约略打折扣。
美国与北约的曳光弹头基本上以锶（strontium）混合镁进行弹道指示，并且透过镁的燃烧作用形成燃烧效果；所谓「穿甲燃烧弹」（armor-piercing incendiary ammunition）就是在铜皮包覆钨钢外层增加这一层涂料；俄罗斯与中国人民解放军倾向使用钡（barium）作为弹道指示颜色，亦即在战况下如果曳光弹呈现绿色，就是来自俄罗斯或中国的曳光弹；如果是亮红色就代表弹头来自美国或北约组织。
如果曳光剂的引燃性能不足，那么可以考虑把弹头做成空心的，里面填入引火药剂，即是专门的燃烧弹。
而针对曳光弹会暴露射手方位的缺点，近年来也有人将弹头尾部挖空并置入半导体发光二极管（可见光或红外线）、使其光亮只能从射手的方向看见，不过这种做法的成本可想而知。
高爆弹.
高爆弹的弹头结构基本上就是炮弹的结构：引信加引爆药。当然这也决定了子弹不能太小，典型地是在 .50 BMG 之类的口径上才有，例如 。
弹壳.
弹壳（case）大部份以黄铜合金制成，也有少数种类子弹的弹壳以钢材制成，例如7.62×54R子弹；霰弹由于枪弹并不需要挤压膛线因而摩擦阻力较小，不需要承担太高的膛压，所以弹壳为聚合物或者硬纸板塑形制成。弹壳的功能在于附带底火并储放推进火药，同时让底火爆炸点燃推进火药。弹壳在推进火药燃烧时会因为燃烧产生的高压略膨胀将膛室剩余极小的空间填满，包括弹壳底板与枪机之间的狭缝，以及弹壳颈部与枪管融合的部位以形成气密状态，如此弹头才能有效地射出（一般来说膛室不会跟子弹作完全紧密的吻合，以减少无法顺利进弹或击发后弹壳膨胀以致不能顺利退壳的窘况）。击发时产生的高压气体从枪管向前排出后弹壳压力减少，因此弹壳的金属弹性会让本身稍稍回复原状就可以顺利退壳。
弹壳依照与弹头接合处的形状是否内收而分为两种，亦即「瓶颈式」（bottleneck，也称“缩颈式”）和「直壁式」（straight-wall）两种。瓶颈式为一般常见的步枪弹壳形状，顾名思义呈瓶状，从前向后分为壳颈（case neck）、壳肩（case shoulder）和壳体（case body）三部分，壳颈与弹头接合而且直径明显小于壳体，两者之间的壳肩为锥台状，其斜面之间的夹角又称为α角。而形状呈圆柱形、前后直径大致相同、或者形状没有明显弯曲的弹壳，就可以归类为直壁式弹壳，在手枪中更常见。
壳体尾端的底板称作壳头（case head），通常有凸缘或凹槽让枪机的抽壳钩可以挂住以便发射后的弹壳退出膛室。壳头可以依照形状分为五种形式：
无缘式与凸缘式为目前弹药市场规格主流；现代全自动或半自动枪械的子弹大部份使用无缘式的弹壳，而膛压低或者枪械上有厚重膛式者多采用凸缘式弹壳。这个现象普遍原因在于无缘式弹壳的弹药产生的气体较多，除了推动弹头之外也要提供枪机的运作动力，自然膛压较高，因此击发后弹壳会因为膨胀而顶住膛室，因此需要枪机上的退壳勾将弹壳从药室中「抓」出来；缩缘式容易发生「抓不住」的问题，而半凸缘式弹壳又会造成枪机头横向尺寸无法缩小的问题，因此在折衷之下无缘式弹药为最佳选择。
尺寸.
步枪弹的弹体总长（cartridge overall length，简称COL）决定了枪机所需的最小运作距离（即“枪栓行程”），因此也决定了机匣的最小尺寸，否则会无法将弹壳成功抽离膛室。弹壳尺寸大致上可以分为四个级别：
重新装填.
原则上，黄铜作为合金的弹性较佳，延展性也较佳，适合进行手装弹药（handloading）的作业。钢铁材料弹壳不宜重装弹药，由于延展性不佳的关系；这个取向在于回收的弹壳中锈蚀变形的占大部份比例，黄铜弹壳由于柔软比较容易进行翻修，钢铁弹壳则否。对于民间枪械玩家来说弹药复装（reloading）的作业实在稀松平常，然而弹壳也有金属弹性疲乏的问题，终究会发生，因此为了安全起见，同一个弹壳不宜重装太多次；至于在重装前应该仔细检查弹壳，如果有变形或龟裂细纹出现得不予装填。
有的射击玩家狂之所以经常进行弹药复装固然能满足DIY的心态，其实与经济考量也有很大的关系，再者，自行装填的弹药也较制式化弹药具备更多弹性与变化；只要有一台冲压机合适的工具，这些射击狂即可自行进行下列工艺程序：
，在不违反法规的状况下可以依照想要的目的更换弹头；自行更换火药也可以改变弹头的性能而提高准确度。
推进药.
推进药（Propellant），又称装药或发射药，是储存在容器内，用以推动弹射体的推进剂。
黑火药.
基本上火药的成分主要分为硝、碳、硫三种原料，其功能如下：
透过三个元素比例的改变就会产生不同的弹道效果。最早期的火药又称为「黑火药」（black powder），然而事实上色泽接近于非常深的灰色。自从人类发明火药并且透过爆炸时产生的威力体会到其威力可以转化为「能」，或者形成一种「作用力」，因此产生军事与武器上的变革。然而早期的火药受限于工艺水准，不仅威力有限并且危险，使用起来也相当不方便，因此到了1586年（明神宗万历十四年），西班牙部队意识到将火药进行模组化能提升携带与使用上的效率，因此将定量的火药与弹丸以厚纸片裹成一个纸筒，直接用通条推入枪膛底准备击发。如此可以加速射击装填的效率，射手不需要再将火药包撕开或咬开之后再将火药倒入枪膛，之后将一小块布匹以通条冲入枪膛将火药定形，拉出通条后再将弹丸以通条摏入枪膛与火药压实，最后拉出通条准备射击。
这样算起来直接将厚纸板包裹的定量火药与弹丸摏入膛底准备发射比起前面的射击过程简述至少减少了八个动作（实际上把所有细节动作总计起来共有43项；见）。中西班牙部队以25,000人以及弹药上的双重优势击败荷兰新教徒与英国部队联军，自损4,500，杀敌6,000人（虽然人数与弹药上占优势但是枪枝的精准度不良以及枪枝与弹药性能容易受到天候干扰以至于没有将优势倍乘）；至于「弹药纸」（cartridge paper）也从此留在字典里。
虽然模组化的弹药带来相当的便利性，然而当时尚未突破的瓶颈包括火药的精纯度与产量，尤其精纯度不足因此在发射时只有大约一半不到的成分能够形成气体，而其余的成分在燃烧后便成固体状态的残渣，所以说当时的火药的能量转换效率相当不理想，使用黑火药的弹头初速平均无法突破音速，威力相当于今天的9毫米手枪子弹。
以精纯度而言，事实上火药的燃烧率跟压力或者温度缺乏关连；火药的燃烧本身是种非常复杂的反应，同一个体积内有些火药产生热量但是某些火药反应反而会吸收热量，真正要达成燃烧率基本上反而跟火药颗粒大小有关；火药颗粒总体表面积越大，能够进行燃烧反应的区域就越小，燃烧速率自然较低。当时尚未突破的工艺技术瓶颈就是无法有效地降低火药颗粒尺寸。
我们可以说受限于无法提升精纯度的火药在使用方面就会产生下列的问题：
前面叙述早期的火药精纯度不足造成威力有限的原因多半都是物理性的，以化学性方面来说就是硝的比例不够高。对于什么都好奇而什么都研究的伟大哲学家罗吉尔·培根曾经在1242年于自撰的「De Mirabili Potestate Artis et Naturae」（论艺术与自然的奇妙力量；Mirabili意为「wonderful」、「wonders」以及「miracles」）提到「将七份硝石、五份新鲜榛树枝、和五份硫磺放在一起，你就可以创造雷鸣与毁灭。」
然而经过换算事实上在培根的配方中硝的比例只有41.2%，早期的中国火药配方中硝的比例最多也只到60%左右，还不及于现代配方的75%。前面提到由于硝是火药燃烧时产生气体的来源，如果配方中硝的比例低那么自然产生气体的量也就低，至于爆炸的威力就不用再提了。
无烟火药（现代的推进药）.
西元十九世纪是所有部队扬弃传统火药的时间分水岭，一方面是底火（的发明与出现，底火在西元1830年问世，西元1850年代起开始应用，西元1860年代起成为后膛填装弹药的一部分）；二来是新式无烟火药的出现，包括：
然而Mark I火药仍然含有比较高的含硫量，因此导致枪砲管容易产生侵蚀，为此因而产生不含硫的火药需求（sulfur-free gunpowders），并且能够精制出不同大小的火药颗粒（grain；黑火药会受到湿度影响自然结成大小不一的granules/块状）。新型火药含硝（saltpetre）量高达70.5份（parts），余下29.5份为碳（charcoal）。英国所制造最细致的火药粉称为「无硫配方火药」（sulfur-free mealed powder，又称为SMP），不过这个配方指的是原料为分开研磨到最细致的程度再与以混合，并且依照研磨程度编列序号，从「sulfur-free gunpowder；SFG n，n代表号数」（无硫火药X号）：SFG 12，SFG 20，SFG 40，以及SFG 90，最细致的火药可以达到粉筛无残留的程度。
无烟火药基本上由单基的硝化纤维混合超过五成以上的双基硝化甘油（nitroglycerin；double-base powders），偶尔以硝化甘油混合三基的硝基胍（nitroguanidine；triple-base），以溶剂制成球状（spherical balls）、条状（cylinders）以及片状（flakes）推进剂（propellants），并且添增稳定剂与转化剂。双基推进剂多半用在小口径武器上，例如手枪或者自动步枪；威力较大的三基推进剂则运用在大口径火炮上，例如舰炮、坦克主炮等。
无烟火药之所以无烟在于燃烧过程中只产生气体，而黑火药经过燃烧后还会留下过半的硫化钾和碳酸钾，造成装填困难与产生锈蚀。
曾经有人发现曾经于前苏联制造的7.62×39mm子弹的推进火药内意外发现粉状的甘蔗渣；经过以M193子弹进行实验结果发现，当M193子弹采用相同的苏联配方作为推进火药发射后，原来940m/s的初速会跃升为1043m/s，相当的惊人。很有可能这是一种单基硝棉的改良，透过混合粉状甘蔗渣以增进火药燃烧速率；然而使用这种火药会导致枪机与枪管寿命退减，肇因于枪机必须承受更高的膛压，以及枪管被高速弹头加快磨损机率（见）。
底火.
背景历史.
造成子弹革命性的演变历程除了西班牙人想出将弹头与推进火药模组化的观念之外，底火（primer，也称雷管）的发明与运用是子弹第二个决定性的改变（第三个是使用无烟火药）。底火的发明者为爱德华·查尔斯·霍华德，身为诺佛克公爵最小的儿子，对于化学有无穷的兴趣，尤其是对水银，但是不幸于32岁英年早逝。
爱德华在1800年于研究水银的过程中发现可以借由硝酸分解水银，再将乙醇加入其中制成溶液，经过燥化之后就会留下白色的酸性盐（Hg(ONC)2；雷汞）。这种盐块的特性相当特别，对于敲击、震动或摩擦，甚至温度超过150℃就会产生爆炸，所以透过联想被运用在作为起爆黑火药的作用上。
1816年底火的应用与专利由苏格兰亚伯丁郡贝尔赫维的佛西斯（Alexander John Forsyth）教士所发明与申请，佛西斯又将霍华发现的汞盐加上氯酸钾、硫、碳等物质以增加安全性，并且起爆方式也简化到只有撞击（concussion；这里不是作「脑震荡」的解释）才能引爆。
其实佛西斯之所以发明底火出自于他有喜爱打鸟的嗜好；简单来说早先的簧轮枪在后膛有个小小的药锅（powder pan），佛西斯一如当时的射手一样必须先将弹丸用通条推入后膛并且将弹丸与火药压实，再将黑火药先从枪口倒入。接下来已据枪姿势将火药再倒入药锅中，将燧石夹往前（枪口方向）扳至定位，然后扣扳机。扳机连动松开燧石夹，于是燧石夹簧片松开发挥弹性，将燧石夹往后弹，同时药锅旁边的磨轮也会同步向后转，燧石夹就会撞在转动的磨轮上，而发出火花引燃火药，火药就会烧到后膛中的火药引起击发。问题是药锅中的火药还要噗哧冒著烟一段时间才会「轰」的一声把弹丸射出去，往往在火药冒著烟的时候，佛西斯的目标早已获得充分的警告，尽管鸟类不一定知道那是什么，但是林子里突然出现白烟与恶臭绝对不是好事，所以先逃难比继续观察来的重要。佛西斯就是在绝不愿意成为射击空气与树枝冠军王的心情下研发出世界第一个底火。
种类.
底火的运用随著设计的演变又分为针式底火（pinfire）、凸缘式底火（rimfire）以及中央式底火（centerfire）。
针式底火.
针式底火由卡西米尔·勒福舍（Casimir Lefaucheaux）于1828年发明，但是到1835年才取得专利，针式底火的特征在于弹壳底端上有一根预留的小撞针，击锤必须打在这根撞针上才能击发子弹，因此针式底火子弹必须很准确地装填在一定的位置才能准备击发。然而这种底火一直到1852年勒佛歇去世以后才由他的儿子尤金·勒福舍（Eugene Lefaucheaux）推广，并于1850年代到1880年代大行其道一时。当时欧陆各国陆军，包括法国、义大利、西班牙、瑞士以及瑞典都采用这种底火运用在左轮手枪与霰弹枪的子弹上，口径5毫米－15毫米都有，连美国南北战争也成了针式底火的舞台；美国人很快地就瞧不起这个设计，这种弹药与底火没有柯尔特的产品来的有威力，由于弹壳内的黑火药有填充上松散的问题。
针式底火最后还是被凸缘式底火以及中央式底火所取代，原因就在于前面所提到的问题，采用其他两种底火的子弹装填枪枝速度绝对快上好几倍；如果射手因为不论是装填、搬运、携带针式底火子弹时，只要抵触到弹壳上小小的撞针，就会发生走火并造成意外。所以在初期没有竞争者以及赶时髦的状态下，呼风唤雨一时的勒佛歇式针式底火子弹就落寞地退出历史舞台了。
凸缘式底火.
凸缘式底火起源于1857年当时的.22 BB子弹，这种子弹简单到弹壳里面连火药都没有，纯粹依赖击槌在底火上来一记就发射出去了，可以想像威力不会比空气枪的子弹好多少，所以纯粹用来作室内射击练习。后来的.22 Short子弹就添加了4格令（0.26公克）的黑火药，用在史密斯威森所生产的第一款左轮手枪上。
后来又演变出.22 Long子弹，火药含量5格令（0.32公克）。透过.22 Long子弹的应用证明而成功而演化出.22步枪子弹，从此应用至今。然而演变的胃口也越养越大，很快地跃升到.41 Short子弹以及.44 Henry Flat子弹，最后一直到.58 Miller子弹，不过从此凸缘式底火子弹也就开始被中央式底火子弹所取代。
取代的原因很简单，尽管底火位置就在弹壳后端的弹壳底板（也称为凸缘；rim）里，对于枪枝的设计与使用造成很大的方便，然而由于弹壳底板也是弹壳的一部分，加上为了让枪枝的击槌能够有效经过打击引发底火，因此弹壳不能太厚，也因此用在比较大的口径或高装药量的子弹上，就会发生因为瓦斯膨胀的压力造成弹壳与弹壳底板的分裂，而这也就是大口径凸缘式底火子弹停止应用的原因。
中央式底火.
中央式底火比起前面两种底火可以说算是完美；第一就是弹壳可以回收重新使用（一般只回收「拳师式」底火弹壳）；第二就是弹壳不用受到底火特性的制约，前面的凸缘式已经说明不适用大口径或高单位装药量的子弹；针式底火更不可能用于弹匣，很可能在将子弹进行装填的时候就引发走火，炸伤射手的手指与手掌。
说起中央式底火其实又分两种：
至于为什么倾向回收「拳师式」底火弹壳的原因是因为回收时只要用冲子对准弹壳底端中央再用槌子一敲就卸下来准备换新的，柏丹式底火最麻烦就是要从弹壳的颈部将特制的冲子对准底部，然后用底火针（Decapping Pin）顶开底火扣与弹壳，于是就完成去除底火的工程。问题是很难确定顶壳针是否会伤到击砧，如果没对准又不管三七廿一就来一家伙，弹壳底的击砧座就完蛋了。这种底火在美国大约流行了20年就消失了，原因很简单，就是不容易更换底火的关系。（见）
普遍来说美国倾向使用拳师式底火，据说与美国开国与建国期间所养成的勤俭习俗有关。由于筚路蓝缕资源极度不足，加上无法迅速获得资源的补充，因此猎人们习惯自行以钳锅将铅融溶成汁后自行制作弹头，而回收的弹壳就重新装填并且接上自行制作的弹头，为明天的狩猎作准备。至于欧洲的环境较美国来说人迹罕至之地少了很多，没有特别必要自行重新装填。
不过很讽刺的是，柏丹式底火起源于北美洲，发扬于欧洲；拳师式底火源起于欧洲，在北美洲大行其道（"Ironically, the Boxer primer is a European invention, and the Berdan primer is an American invention."
，见Primer）。
弹药填装.
当射手要击发子弹时，会以枪械作为发射的平台，一方面获得准确度，另外就是安全。
分装弹药的装填.
大部份前膛装药的枪械于发射前必须先将枪口朝上，因为必须先将推进火药落入膛室内。进行装填程序时射手由于必须握持枪械维持枪口朝上，以至于装填的弹药的工作有一定比例由另外一只手完成。射手先将火药从枪口倒入，再将小面积的布匹从枪口塞入，最后以通条将弹丸与布匹一同塞入至枪管底部。布匹的作用在于稳定火药形状与弹丸在枪膛内的位置，但是要达到这个效果射手得不厌其烦以通条做好舂挤弹丸的动作。有的前膛装填枪械采用先进的药锅设计，以至于射手可以先将火药倒入枪管后方的药锅中，再将药锅紧闭，接下来只要将布匹与弹丸舂挤到枪膛后方火药的位置。
当弹丸、布匹与火药舂挤到枪膛后方之后，射手再将通条抽出，即可进行瞄准与射击的动作。
后膛定装弹药的装填.
枪械上的枪机会将子弹从给弹的装置或部位（例如弹匣或弹仓；可拆卸的盒状装弹匣与设置于枪身之内的弹仓）送入枪管后方的膛室（也称为药室）进行闭锁。闭锁的目的在于发挥子弹的威力并确保弹壳不会因为击发时的反冲后退而烧伤射手。
当射手击发扳机或压板之后，原来附有扭力簧固定在后的击垂就会反打枪机上的撞针，撞针向前顶撞击弹壳的底火，于是底火产生爆炸并且点燃弹壳中的推进火药。火药在密闭状况下燃烧会产生高压，高压会常全面方向扩散，弹头就是弹壳上无法承受高压推力的部份因此弹头被高压沿著枪管的方向推送，最后离开枪管，被高压所产生的推力与形成的惯性往前方或目标物前进，直到动能消除或击中目标物为止。