子彈 定裝彈的結構
然而經過換算事實上在培根的配方中硝的比例只有41.2%，早期的中國火藥配方中硝的比例最多也只到60%左右，還不及於現代配方的75%。前面提到由於硝是火藥燃燒時產生氣體的來源，如果配方中硝的比例低那麼自然產生氣體的量也就低，至於爆炸的威力就不用再提了。
西元十九世紀是所有部隊揚棄傳統火藥的時間分水嶺，一方面是底火（Primers的發明與出現，底火在西元1830年問世，西元1850年代起開始應用，西元1860年代起成為後膛填裝彈藥的一部分）；二來是新式無煙火藥的出現，包括：
然而Mark I火藥仍然含有比較高的含硫量，因此導致槍砲管容易產生侵蝕，為此因而產生不含硫的火藥需求（英語：），並且能夠精製出不同大小的火藥顆粒（grain；黑火藥會受到溼度影響自然結成大小不一的granules/塊狀）。新型火藥含硝（英語：）量高達70.5份（英語：），餘下29.5份為碳（英語：）。英國所製造最細緻的火藥粉稱為「無硫配方火藥」（英語：），不過這個配方指的是原料為分開研磨到最細緻的程度再與以混合，並且依照研磨程度編列序號，從「sulfur-free gunpowder；SFG n，n代表號數」（無硫火藥X號）：SFG 12，SFG 20，SFG 40，以及SFG 90，最細緻的火藥可以達到粉篩無殘留的程度。
無煙火藥基本上由單基的硝化纤维混合超過五成以上的雙基硝化甘油（；double-base powders），偶爾以硝化甘油混合三基的硝基胍（英語：；triple-base），以溶劑製成球狀（英語：）、條狀（英語：）以及片狀（英語：）推進劑（英語：），並且添增穩定劑與轉化劑。雙基推進劑多半用在小口徑武器上，例如手槍或者自動步槍；威力較大的三基推進劑則運用在大口徑火炮上，例如艦炮、坦克主炮等。
無煙火藥之所以無煙在於燃燒過程中只產生氣體，而黑火藥經過燃燒後還會留下過半的硫化鉀和碳酸鉀，造成裝填困難與產生鏽蝕。
曾經有人發現曾經於前蘇聯制造的7.62×39mm子彈的推進火藥內意外發現粉狀的甘蔗渣；經過以M193子彈進行實驗結果發現，當M193子彈採用相同的蘇聯配方作為推進火藥發射後，原來940m/s的初速會躍升為1043m/s，相當的驚人。很有可能這是一種單基硝棉的改良，透過混合粉狀甘蔗渣以增進火藥燃燒速率；然而使用這種火藥會導致槍機與槍管壽命退減，肇因於槍機必須承受更高的膛壓，以及槍管被高速彈頭加快磨損機率（見）。
造成子彈革命性的演變歷程除了西班牙人想出將彈頭與推進火藥模組化的觀念之外，底火（英語：，也称雷管）的發明與運用是子彈第二個決定性的改變（第三個是使用無煙火藥）。底火的發明者為愛德華·查爾斯·霍華德，身為諾佛克公爵最小的兒子，對於化學有無窮的興趣，尤其是對水銀，但是不幸於32歲英年早逝。
愛德華在1800年於研究水銀的過程中發現可以藉由硝酸分解水銀，再將乙醇加入其中製成溶液，經過燥化之後就會留下白色的酸性鹽（Hg(ONC)2；雷汞）。這種鹽塊的特性相當特別，對於敲擊、震動或摩擦，甚至溫度超過150℃就會產生爆炸，所以透過聯想被運用在作為起爆黑火藥的作用上。
1816年底火的應用與專利由蘇格蘭亞伯丁郡貝爾赫維的佛西斯（Alexander John Forsyth）教士所發明與申請，佛西斯又將霍華發現的汞鹽加上氯酸鉀、硫、碳等物質以增加安全性，並且起爆方式也簡化到只有撞擊（concussion；這裡不是作「腦震盪」的解釋）才能引爆。
其實佛西斯之所以發明底火出自於他有喜愛打鳥的嗜好；簡單來說早先的簧輪槍在後膛有個小小的藥鍋（powder pan），佛西斯一如當時的射手一樣必須先將彈丸用通條推入後膛並且將彈丸與火藥壓實，再將黑火藥先從槍口倒入。接下來已據槍姿勢將火藥再倒入藥鍋中，將燧石夾往前（槍口方向）扳至定位，然後扣扳機。扳機連動鬆開燧石夾，於是燧石夾簧片鬆開發揮彈性，將燧石夾往後彈，同時藥鍋旁邊的磨輪也會同步向後轉，燧石夾就會撞在轉動的磨輪上，而發出火花引燃火藥，火藥就會燒到後膛中的火藥引起擊發。問題是藥鍋中的火藥還要噗哧冒著煙一段時間才會「轟」的一聲把彈丸射出去，往往在火藥冒著煙的時候，佛西斯的目標早已獲得充分的警告，儘管鳥類不一定知道那是什麼，但是林子裡突然出現白煙與惡臭絕對不是好事，所以先逃難比繼續觀察來的重要。佛西斯就是在絕不願意成為射擊空氣與樹枝冠軍王的心情下研發出世界第一個底火。
底火的運用隨著設計的演變又分為針式底火（英語：）、凸緣式底火（英語：）以及中央式底火（英語：）。
針式底火由卡西米爾·勒福舍（英語：）於1828年發明，但是到1835年才取得專利，針式底火的特徵在於彈殼底端上有一根預留的小撞針，擊鎚必須打在這根撞針上才能擊發子彈，因此針式底火子彈必須很準確地裝填在一定的位置才能準備擊發。然而這種底火一直到1852年勒佛歇去世以後才由他的兒子尤金·勒福舍（英語：）推廣，並於1850年代到1880年代大行其道一時。當時歐陸各國陸軍，包括法國、義大利、西班牙、瑞士以及瑞典都採用這種底火運用在左輪手槍與霰彈槍的子彈上，口徑5毫米－15毫米都有，連美國南北戰爭也成了針式底火的舞台；美國人很快地就瞧不起這個設計，這種彈藥與底火沒有柯爾特的產品來的有威力，由於彈殼內的黑火藥有填充上鬆散的問題。
針式底火最後還是被凸緣式底火以及中央式底火所取代，原因就在於前面所提到的問題，採用其他兩種底火的子彈裝填槍枝速度絕對快上好幾倍；如果射手因為不論是裝填、搬運、攜帶針式底火子彈時，只要抵觸到彈殼上小小的撞針，就會發生走火並造成意外。所以在初期沒有競爭者以及趕時髦的狀態下，呼風喚雨一時的勒佛歇式針式底火子彈就落寞地退出歷史舞台了。
凸緣式底火起源於1857年當時的.22 BB子彈，這種子彈簡單到彈殼裡面連火藥都沒有，純粹依賴擊槌在底火上來一記就發射出去了，可以想像威力不會比空氣槍的子彈好多少，所以純粹用來作室內射擊練習。後來的.22 Short子彈就添加了4格令（0.26公克）的黑火藥，用在史密斯威森所生產的第一款左輪手槍Model 1上。
後來又演變出.22 Long子彈，火藥含量5格令（0.32公克）。透過.22 Long子彈的應用證明而成功而演化出.22步槍子彈，從此應用至今。然而演變的胃口也越養越大，很快地躍升到.41 Short子彈以及.44 Henry Flat子彈，最後一直到.58 Miller子彈，不過從此凸緣式底火子彈也就開始被中央式底火子彈所取代。
取代的原因很簡單，儘管底火位置就在彈殼後端的彈殼底板（也稱為凸緣；rim）裡，對於槍枝的設計與使用造成很大的方便，然而由於彈殼底板也是彈殼的一部分，加上為了讓槍枝的擊槌能夠有效經過打擊引發底火，因此彈殼不能太厚，也因此用在比較大的口徑或高裝藥量的子彈上，就會發生因為瓦斯膨脹的壓力造成彈殼與彈殼底板的分裂，而這也就是大口徑凸緣式底火子彈停止應用的原因。
中央式底火比起前面兩種底火可以說算是完美；第一就是彈殼可以回收重新使用（一般只回收「拳師式」底火彈殼）；第二就是彈殼不用受到底火特性的制約，前面的凸緣式已經說明不適用大口徑或高單位裝藥量的子彈；針式底火更不可能用於彈匣，很可能在將子彈進行裝填的時候就引發走火，炸傷射手的手指與手掌。
說起中央式底火其實又分兩種：
至於為什麼傾向回收「拳師式」底火彈殼的原因是因為回收時只要用冲子對準彈殼底端中央再用槌子一敲就卸下來準備換新的，柏丹式底火最麻煩就是要從彈殼的頸部將特製的沖子對準底部，然後用底火針（Decapping Pin）頂開底火扣與彈殼，於是就完成去除底火的工程。問題是很難確定頂殼針是否會傷到擊砧，如果沒對準又不管三七廿一就來一傢伙，彈殼底的擊砧座就完蛋了。這種底火在美國大約流行了20年就消失了，原因很簡單，就是不容易更換底火的關係。（見）
普遍來說美國傾向使用拳師式底火，據說與美國開國與建國期間所養成的勤儉習俗有關。由於篳路藍縷資源極度不足，加上無法迅速獲得資源的補充，因此獵人們習慣自行以鉗鍋將鉛融溶成汁後自行製作彈頭，而回收的彈殼就重新裝填並且接上自行製作的彈頭，為明天的狩獵作準備。至於歐洲的環境較美國來說人跡罕至之地少了很多，沒有特別必要自行重新裝填。
不過很諷刺的是，柏丹式底火起源於北美洲，發揚於歐洲；拳師式底火源起於歐洲，在北美洲大行其道（英語：
，見）。