Уст­рой­ст­во ство­ла обу­слов­ли­ва­ет­ся на­зна­че­ни­ем ору­жия и осо­бен­но­стя­ми его экс­плуа­та­ции. Ствол как часть ору­жия ра­бо­та­ет в осо­бых ус­ло­ви­ях. Для то­го что­бы вы­дер­жи­вать боль­шое дав­ле­ние по­ро­хо­вых га­зов при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре, тре­ние пу­ли при ее дви­же­нии в ка­на­ле ство­ла и раз­лич­ные слу­жеб­ные на­груз­ки, ствол дол­жен об­ла­дать дос­та­точ­ной проч­но­стью, ко­то­рая обес­пе­чи­ва­ет­ся тол­щи­ной его сте­нок и ма­те­риа­лом и спо­соб­но­стью вы­дер­жи­вать вы­со­кое дав­ле­ние по­ро­хо­вых га­зов 250 - 400 МПа (до 4 000 кг/кв.см) при тем­пе­ра­ту­ре, до­хо­дя­щей до 3000°С. Во вре­мя бое­во­го ис­поль­зо­ва­ния ору­жия ствол под­вер­га­ет­ся раз­лич­ным на­груз­кам (при шты­ко­вом уда­ре, по­сколь­ку штык кре­пит­ся, как пра­ви­ло, не­по­сред­ст­вен­но к ство­лу; при бое­вом при­ме­не­нии ору­жия, в том чис­ле при вы­стре­лах из под­стволь­но­го гра­на­то­ме­та; при его па­де­нии и т. п.). На­руж­ное очер­та­ние ство­ла и тол­щи­на его сте­нок оп­ре­де­ля­ют­ся ус­ло­вия­ми проч­но­сти, ох­ла­ж­де­ния, спо­со­бом кре­п­ле­ния ство­ла к стволь­ной ко­роб­ке, кре­п­ле­ни­ем на ство­ле при­цель­ных при­спо­соб­ле­ний, пла­ме­га­си­те­лей, дуль­ных тор­мо­зов, а так­же де­та­лей, пре­до­хра­няю­щих от ожо­гов, ру­ко­яток, стволь­ных на­кла­док и т.п. На ство­ле раз­ли­ча­ют ка­зен­ную, сред­нюю и дуль­ную час­ти. Дуль­ная (пе­ред­няя) часть ство­ла окан­чи­ва­ет­ся дуль­ным сре­зом. Дуль­ный срез ство­ла - по­пе­реч­ное се­че­ние, про­хо­дя­щее че­рез пе­ред­ний то­рец ство­ла без уче­та пла­ме­га­си­те­ля (ком­пен­са­то­ра, дуль­но­го тор­мо­за). Фор­ма дуль­но­го сре­за ис­клю­ча­ет слу­чай­ные по­вре­ж­де­ния на­ре­зов, ухуд­шаю­щие мет­кость стрель­бы. Зад­няя часть ство­ла на­зы­ва­ет­ся ка­зен­ной ча­стью, а зад­ний то­рец его - пень­ком ство­ла. Внут­ри ствол име­ет сквоз­ной ка­нал, в ко­то­ром име­ют­ся: па­трон­ник, слу­жа­щий для по­ме­ще­ния па­тро­на; пуль­ный вход, яв­ляю­щий­ся пе­ре­ход­ным уча­ст­ком ка­на­ла ство­ла от па­трон­ни­ка к на­рез­ной час­ти; и на­рез­ная часть. Ка­на­лы ство­лов раз­лич­ных об­раз­цов ору­жия по уст­рой­ст­ву при­мер­но оди­на­ко­вы и раз­ли­ча­ют­ся лишь очер­та­ния­ми па­трон­ни­ка, ка­либ­ром и чис­лом на­ре­зов. Па­трон­ник со­от­вет­ст­ву­ет фор­ме и раз­ме­рам гиль­зы, а его кон­ст­рук­ция оп­ре­де­ля­ет­ся спо­со­бом фик­са­ции в нем гиль­зы. Па­трон­ник дол­жен обес­пе­чи­вать сво­бод­ное вхо­ж­де­ние па­тро­на, хо­ро­шую фик­са­цию гиль­зы и об­тю­ра­цию по­ро­хо­вых га­зов, а так­же дос­та­точ­но сво­бод­ную экс­трак­цию гиль­зы по­сле вы­стре­ла. С дру­гой сто­ро­ны, за­зор ме­ж­ду гиль­зой и стен­ка­ми па­трон­ни­ка дол­жен быть ми­ни­маль­ным, так как слиш­ком боль­шой за­зор мо­жет при­вес­ти к раз­ры­ву гиль­зы. Для обес­пе­че­ния плот­ной фик­са­ции гиль­зы со­от­вет­ст­вую­щим об­ра­зом под­би­ра­ют­ся про­доль­ные раз­ме­ры па­трон­ни­ка, при­чем ве­ли­чи­ны этих раз­ме­ров оп­ре­де­ля­ют­ся спо­со­бом фик­са­ции гиль­зы (по за­краи­не, по пе­ред­не­му ска­ту), что, в свою оче­редь, за­ви­сит от кон­ст­рук­ции по­след­ней. Ес­ли гиль­за име­ет вы­сту­паю­щую за­краи­ну (фла­нец), то обыч­но фик­са­ция осу­ще­ст­в­ля­ет­ся упо­ром этой за­краи­ны в пе­нек ство­ла. При та­ком спо­со­бе фик­са­ции до­пус­ка­ют­ся боль­шие по­греш­но­сти в про­доль­ных раз­ме­рах па­трон­ни­ка и са­мой гиль­зы. Од­на­ко по­доб­ные гиль­зы обыч­но ус­лож­ня­ют ме­ха­низ­мы по­да­чи па­тро­нов и в на­стоя­щее вре­мя при­ме­ня­ют­ся ред­ко, хо­тя имен­но под оте­че­ст­вен­ный 7,62-мм вин­то­воч­ный па­трон, имею­щий гиль­зу с вы­сту­паю­щей за­краи­ной, рас­счи­та­ны все стан­ко­вые и еди­ные пу­ле­ме­ты: СГМ, ПК/ПКМ, ПКБ, ПКТ, а так­же снай­пер­ская вин­тов­ка СВД. Ес­ли гиль­за име­ет не вы­сту­паю­щую за­краи­ну (бес­флан­це­вая), то обыч­но фик­са­ция осу­ще­ст­в­ля­ет­ся ска­том гиль­зы в скат па­трон­ни­ка. В этом слу­чае воз­ни­ка­ет не­об­хо­ди­мость в дос­та­точ­но точ­ном из­го­тов­ле­нии ска­та па­трон­ни­ка, что за­став­ля­ет по­вы­шать точ­ность из­го­тов­ле­ния па­трон­ни­ков и гильз. При­ме­ра­ми это­го мо­гут по­слу­жить бес­флан­це­вые 7,62-мм ав­то­мат­ный па­трон обр. 1943 г. и 5,45-мм па­трон 7Н6, ис­поль­зуе­мые в ав­то­ма­тах и руч­ных пу­ле­ме­тах Ка­лаш­ни­ко­ва. Для пис­то­лет­ных па­тро­нов фик­са­ция гильз ча­ще все­го осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пе­ред­ним сре­зом дуль­ца гиль­зы. Та­кая фик­са­ция обес­пе­чи­ва­ет наи­бо­лее про­стое уст­рой­ст­во па­трон­ни­ка при на­ли­чии гиль­зы без вы­сту­паю­щей за­краи­ны, од­на­ко для дру­гих ви­дов па­тро­нов яв­ля­ет­ся не­на­деж­ной. По­это­му она при­ме­ня­ет­ся толь­ко к пис­то­лет­ным па­тро­нам, имею­щим ци­лин­д­ри­че­ские гиль­зы, на­при­мер, 9-мм пис­то­лет­ный па­трон к пис­то­ле­ту ПМ. В боль­шин­ст­ве ви­дов ав­то­ма­ти­че­ско­го ору­жия на­ча­ло из­вле­че­ния (экс­трак­ции) гиль­зы про­ис­хо­дит в пе­ри­од, ко­гда дав­ле­ние по­ро­хо­вых га­зов в ство­ле со­хра­ня­ет­ся еще дос­та­точ­но боль­шим. Хо­ро­шая об­тю­ра­ция по­ро­хо­вых га­зов осу­ще­ст­в­ля­ет­ся плот­ным при­ле­га­ни­ем сте­нок гиль­зы к стен­кам па­трон­ни­ка на дос­та­точ­но боль­шой дли­не. Для этой це­ли в тех слу­ча­ях, ко­гда гиль­за сме­ща­ет­ся на­зад при боль­шом дав­ле­нии по­ро­хо­вых га­зов (в сис­те­мах со сво­бод­ным и по­лу­сво­бод­ным за­тво­ром), ино­гда в зад­ней час­ти па­трон­ни­ка вы­пол­ня­ет­ся ци­лин­д­ри­че­ская по­верх­ность, ко­то­рая уст­ра­ня­ет про­рыв по­ро­хо­вых га­зов да­же при боль­ших ее сме­ще­ни­ях на­зад. По­доб­ная по­верх­ность в зна­чи­тель­ной сте­пе­ни умень­ша­ет за­кли­ни­ва­ние ко­нус­ной час­ти гиль­зы в па­трон­ни­ке по­сле вы­стре­ла и по­сле спа­да про­доль­ных де­фор­ма­ций уз­ла за­пи­ра­ния, так как наи­боль­ше­му за­кли­ни­ва­нию под­вер­га­ют­ся обыч­но уча­ст­ки дон­ной час­ти гиль­зы. В не­ко­то­рых ти­пах ору­жия си­лы тре­ния, воз­ни­каю­щие ме­ж­ду гиль­зой и па­трон­ни­ком, мо­гут быть на­столь­ко боль­ши­ми, что при из­вле­че­нии гиль­зы мо­жет про­изой­ти ее по­пе­реч­ный раз­рыв или по­вре­ж­де­ние за­краи­ны вы­бра­сы­ва­те­лем. Для умень­ше­ния ука­зан­ных сил тре­ния ино­гда в па­трон­ни­ках при­ме­ня­ют­ся ка­нав­ки Ре­вел­ли, ко­то­рые, соз­да­вая про­ти­во­дав­ле­ние на оп­ре­де­лен­ной час­ти на­руж­ной по­верх­но­сти гиль­зы, об­лег­ча­ют ее из­вле­че­ние (экс­трак­цию). Вви­ду слож­но­сти из­го­тов­ле­ния, бы­ст­ро­го за­гряз­не­ния и за­труд­не­ний при чи­ст­ке ка­нав­ки Ре­вел­ли в со­вре­мен­ном ору­жии при­ме­ня­ют­ся ред­ко.

Пуль­ный вход со­еди­ня­ет па­трон­ник с на­рез­ной ча­стью ка­на­ла ство­ла и слу­жит для раз­ме­ще­ния го­лов­ной час­ти пу­ли с це­лью обес­пе­че­ния ее плав­но­го вре­за­ния в на­ре­зы ство­ла. В на­рез­ном ору­жии пуль­ный вход со­сто­ит из двух ко­ну­сов, пер­вый из ко­то­рых умень­ша­ет диа­метр па­трон­ни­ка до диа­мет­ра по­лей на­ре­зов. Вто­рой ко­нус слу­жит для обес­пе­че­ния по­сте­пен­но­го вре­за­ния пу­ли в на­ре­зы (в глад­ко­ст­воль­ном ору­жии этот ко­нус от­сут­ст­ву­ет). От раз­ме­ров и фор­мы пуль­но­го вхо­да во мно­гом за­ви­сит куч­ность боя ору­жия. Дли­на пуль­но­го вхо­да ко­леб­лет­ся от 1 до 3 ка­либ­ров. Ка­либр - еди­ни­ца из­ме­ре­ния, при­ня­тая в ору­жии для из­ме­ре­ния внут­рен­не­го диа­мет­ра ка­на­ла ство­ла и на­руж­но­го диа­мет­ра пу­ли. Ка­либр на­рез­но­го ство­ла оп­ре­де­ля­ет­ся как рас­стоя­ние ли­бо ме­ж­ду дву­мя про­ти­во­по­лож­ны­ми по­ля­ми ство­ла, ли­бо - ме­ж­ду дву­мя про­ти­во­по­лож­ны­ми на­ре­за­ми. В Рос­сии ка­либр ство­ла из­ме­ря­ет­ся рас­стоя­ни­ем ме­ж­ду дву­мя по­ля­ми. В этом слу­чае ка­либр пуль по от­но­ше­нию к ору­жию пре­вы­ша­ет ка­либр ство­ла, что­бы обес­пе­чить вре­за­ние пу­ли в на­ре­зы для при­об­ре­те­ния пу­лей вра­ща­тель­но­го дви­же­ния. Так, диа­метр ство­ла пис­то­ле­та Ма­ка­ро­ва ПМ по по­лям на­ре­зов ра­вен 9 мм, а диа­метр пу­ли со­став­ля­ет 9,2 мм. Ка­либр ство­ла ору­жия ука­зы­ва­ет­ся в той сис­те­ме мер, ко­то­рая при­ня­та в стра­не-из­го­то­ви­те­ле ору­жия. В стра­нах с мет­ри­че­ской сис­те­мой мер ис­поль­зу­ют обо­зна­че­ния в мил­ли­мет­рах, а в стра­нах с дюй­мо­вой сис­те­мой мер - в до­лях дюй­ма. Так, в США ка­либр ука­зы­ва­ет­ся в со­тых до­лях, а в Ве­ли­ко­бри­та­нии - в ты­сяч­ных. При этом ка­либр пи­шут как це­лое чис­ло с точ­кой впе­ре­ди, на­при­мер, аме­ри­кан­ский пис­то­лет Кольт М 1911 А1 ка­либ­ра .45.

В раз­лич­ных ар­ми­ях при­ня­ты раз­ные фор­мы на­ре­зов. В Со­вет­ском Сою­зе/Рос­сии при­ня­та пря­мо­уголь­ная в се­че­нии фор­ма на­ре­зов, при этом глу­би­на на­ре­зов со­став­ля­ет 1,5 - 2% ка­либ­ра ору­жия. Ос­таль­ные про­фи­ли на­ре­зов ис­поль­зу­ют­ся в раз­лич­ных ино­стран­ных об­раз­цах, на­при­мер, тра­пе­цие­вид­ный про­филь - ав­ст­рий­ской 8-мм ма­га­зин­ной вин­тов­ке Манн­лихер М 95; сег­мент­ный про­филь - в япон­ских 6,5-мм ма­га­зин­ных вин­тов­ках Ари­са­ка тип 38; оваль­ный про­филь - фир­мой Лан­ка­стер; ско­шен­ный про­филь - во фран­цуз­ских 7,5-мм пу­ле­ме­тах Ша­тель­ро М 1924. На­прав­ле­ние на­ре­зов в ство­ле мо­жет быть пра­вое (в оте­че­ст­вен­ных об­раз­цах) и ле­вое (в Анг­лии, Фран­ции). Ни­ка­ких пре­иму­ществ раз­лич­ное на­прав­ле­ние на­ре­зов не име­ет. В за­ви­си­мо­сти от на­прав­ле­ния на­ре­зов ме­ня­ет­ся лишь на­прав­ле­ние де­ри­ва­ции (бо­ко­во­го от­кло­не­ния) вра­щаю­щей­ся пу­ли. В оте­че­ст­вен­ном стрел­ко­вом ору­жии при­ня­то пра­вое на­прав­ле­ние на­ре­зов - сле­ва вверх на­пра­во по ме­ре пе­ре­ме­ще­ния по ка­на­лу ство­ла от ка­зен­ной его час­ти к дуль­ной. Угол на­кло­на, при­да­вае­мый на­ре­за­ми, обес­пе­чи­ва­ет вра­ща­тель­ное дви­же­ние пу­ли, при этом ее ус­той­чи­вость в по­ле­те за­ви­сит от ско­ро­сти вра­ще­ния пу­ли. Дли­на хо­да на­ре­зов (дли­на ка­на­ла ство­ла, на ко­то­рой на­ре­зы со­вер­ша­ют пол­ный обо­рот) так­же име­ет су­ще­ст­вен­ное влия­ние на куч­ность стрель­бы. Шаг на­ре­зов ав­то­ма­та АКМ со­став­ля­ет 240 мм, пу­ле­ме­та ДШКМ - 381 мм, пу­ле­ме­та КПВ - 420 мм. Дли­на на­рез­ной час­ти ство­ла ка­ж­до­го об­раз­ца ору­жия вы­бра­на из ус­ло­вия по­лу­че­ния не­об­хо­ди­мой на­чаль­ной ско­ро­сти пу­ли. При­ме­не­ние од­но­го и то­го же па­тро­на в об­раз­цах ору­жия с раз­лич­ной дли­ной ство­ла по­зво­ля­ет по­лу­чить раз­лич­ную на­чаль­ную ско­рость пу­ли (См. табл.). Из таб­ли­цы вид­но, что даль­ность пря­мо­го вы­стре­ла уве­ли­чи­ва­ет­ся с уве­ли­че­ни­ем на­чаль­ной ско­ро­сти для од­но­го и то­го же па­тро­на, что ска­зы­ва­ет­ся на улуч­ше­нии на­стиль­но­сти тра­ек­то­рии и уве­ли­че­нии по­ра­жае­мо­го про­стран­ст­ва. С уве­ли­че­ни­ем на­чаль­ной ско­ро­сти по­вы­ша­ет­ся эф­фек­тив­ность дей­ст­вия пу­ли по це­ли за счет боль­шей энер­гии пу­ли. Так, на даль­но­сти 1000 м пу­ля, вы­ле­тев­шая из ство­ла пу­ле­ме­та ПК, име­ет энер­гию 43 кгс/м, а пу­ля, вы­ле­тев­шая из ство­ла пу­ле­ме­та , - 46 кгс/ м. В дро­бо­вом охот­ничь­ем ору­жии на­прав­ляю­щая часть ка­на­ла ство­ла глад­кая (без на­ре­зов), а его дуль­ная часть мо­жет быть су­же­на (ко­ни­че­ски или па­ра­бо­ли­че­ски) или рас­ши­ре­на. Су­же­ние ка­на­ла на­зы­ва­ет­ся чо­ком. В за­ви­си­мо­сти от ве­ли­чи­ны су­же­ния, ко­то­рое улуч­ша­ет куч­ность стрель­бы, раз­ли­ча­ют по­лу­чок, сред­ний чок, чок, силь­ный чок. Рас­ши­ре­ние в дуль­ной час­ти, на­зы­вае­мое рас­тру­бом, уве­ли­чи­ва­ет рас­сеи­ва­ние дро­би и мо­жет быть вы­пол­не­но в ви­де ко­ну­са или иметь дру­гую фор­му. Ство­лы в стрел­ко­вом ору­жии кон­ст­рук­тив­но раз­ли­ча­ют­ся на ство­лы - мо­но­бло­ки и скре­п­лен­ные ство­лы. Ство­лы, из­го­тов­лен­ные из цель­ной ме­тал­ли­че­ской за­го­тов­ки, на­зы­ва­ют­ся ство­ла­ми-мо­ноб­ло­ка­ми. Од­на­ко для уве­ли­че­ния проч­но­сти ство­ла их из­го­тав­ли­ва­ют из двух и бо­лее труб, на­де­тых од­на на дру­гую с на­тя­гом. Та­кой ствол на­зы­ва­ет­ся скре­п­лен­ным. Скре­п­ле­ние ство­лов не по­лу­чи­ло ши­ро­ко­го при­ме­не­ния в ав­то­ма­ти­че­ском ору­жии из-за слож­но­сти из­го­тов­ле­ния. Со­еди­не­ние ство­ла со стволь­ной ко­роб­кой с на­тя­гом мож­но рас­смат­ри­вать как час­тич­ное скре­п­ле­ние. Ра­цио­наль­ное ох­ла­ж­де­ние ство­лов для со­вре­мен­но­го ав­то­ма­ти­че­ско­го ору­жия име­ет ис­клю­чи­тель­но боль­шое зна­че­ние. Ве­ду­щие час­ти пу­ли, вре­за­ясь в на­ре­зы, по­лу­ча­ют су­ще­ст­вен­ные пла­сти­че­ские де­фор­ма­ции и ока­зы­ва­ют, та­ким об­ра­зом, до­пол­ни­тель­ное дав­ле­ние на стен­ки ка­на­ла ство­ла. Из­нос ка­на­ла ство­ла вы­зы­ва­ет­ся тре­ни­ем о его по­верх­ность обо­лоч­ки пу­ли, дви­жу­щей­ся с боль­шой си­лой тре­ния с вы­со­кой ско­ро­стью. Дви­га­ясь вслед за пу­лей, а так­же про­ры­ва­ясь час­тич­но в за­зо­ры ме­ж­ду стен­ка­ми ство­ла и пу­ли, га­зы про­из­во­дят ин­тен­сив­ное те­п­ло­вое, хи­ми­че­ское и эро­зи­он­ное воз­дей­ст­вие на ка­нал ство­ла, вы­зы­вая его из­нос. Бы­строе ис­ти­ра­ние по­верх­но­сти ка­на­ла ство­ла при­во­дит к по­те­ре не­ко­то­рых не­об­хо­ди­мых для обес­пе­че­ния эф­фек­тив­но­сти стрель­бы свойств (уве­ли­чи­ва­ет­ся рас­сеи­ва­ние пуль и сна­ря­дов, те­ря­ет­ся ус­той­чи­вость в по­ле­те, сни­жа­ет­ся ни­же за­дан­но­го пре­де­ла на­чаль­ная ско­рость). При силь­ном на­гре­ва­нии ство­ла по­ни­жа­ют­ся его ме­ха­ни­че­ские ка­че­ст­ва; умень­ша­ет­ся со­про­тив­ле­ние сте­нок ство­ла дей­ст­вию вы­стре­ла; это при­во­дит к по­вы­шен­но­му из­но­су ме­тал­ла и умень­ше­нию жи­ву­че­сти ство­ла. При силь­но на­гре­том ство­ле вслед­ст­вие по­яв­ле­ния вос­хо­дя­щих по­то­ков воз­ду­ха за­труд­ня­ет­ся при­це­ли­ва­ние. Вы­со­кая тем­пе­ра­ту­ра ка­зен­ной час­ти ство­ла мо­жет при­вес­ти к то­му, что па­трон, дос­лан­ный в па­трон­ник по­сле пре­кра­ще­ния стрель­бы, мо­жет на­греть­ся до са­мо­вос­пла­ме­не­ния, что де­ла­ет об­ра­ще­ние с ору­жи­ем не­безо­пас­ным. Кро­ме то­го, боль­шой на­грев ство­ла за­труд­ня­ет экс­плуа­та­цию ору­жия. Для то­го что­бы стрел­ки не по­стра­да­ли от ожо­гов, на ору­жии мон­ти­ру­ют­ся спе­ци­аль­ные щит­ки, ру­ко­ят­ки и т. п. Вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой по­ро­хо­вых га­зов обу­слов­лен бы­ст­рый на­грев ство­лов ав­то­ма­ти­че­ско­го ору­жия во вре­мя стрель­бы. От­сю­да сле­ду­ет, что ин­тен­сив­ность на­гре­ва ство­ла за­ви­сит от мощ­но­сти ка­ж­до­го вы­стре­ла и ре­жи­ма ог­ня. Для ору­жия, пред­на­зна­чен­но­го для оди­ноч­ной стрель­бы ма­ло­мощ­ны­ми па­тро­на­ми (пис­то­ле­ты), ох­ла­ж­де­ние ство­ла име­ет вто­ро­сте­пен­ное зна­че­ние. Для ору­жия, стре­ляю­ще­го мощ­ны­ми па­тро­на­ми (пу­ле­ме­ты), ох­ла­ж­де­ние долж­но быть тем эф­фек­тив­нее, чем боль­ше ем­кость ма­га­зи­на (лен­ты) и чем бо­лее дли­тель­ная не­пре­рыв­ная стрель­ба долж­на вес­тись из дан­но­го об­раз­ца ору­жия. Уве­ли­че­ние тем­пе­ра­ту­ры ство­ла вы­ше оп­ре­де­лен­но­го пре­де­ла сни­жа­ет его проч­но­ст­ные ха­рак­те­ри­сти­ки и срок служ­бы. Все это в ко­неч­ном сче­те ог­ра­ни­чи­ва­ет ре­жим ог­ня (т. е. до­пус­ти­мое чис­ло вы­стре­лов при не­пре­рыв­ной стрель­бе).