空気銃の発射構造には、以下に挙げるいずれかの方式が取られている。
ポンプ式は、銃本体に装備されたポンプを用いて蓄気を行い弾丸を発射する構造である。 ポンピングは本体に装備されたレバーを用いて行う。その装着位置により、主にアンダーレバー、サイドレバーに分類される。一般にサイドレバーは競技用に、アンダーレバーは狩猟用に多い。競技用では主に一回のストロークで蓄気を行い、蓄気圧はレギュレータで一定に制御され、安定した初速を得る構造が多い。競技用では完全にプリチャージに主流が移っているが、ファインベルクバウ社は2008年現在、まだポンプ式を供給している。
狩猟用では特にレギュレータは持たず、ポンピング回数を増減することで、使用ペレット（弾丸）の種類や猟場、獲物に応じた初速、威力を変更できるものがあり、マルチポンプなどと称する場合がある。 一般にポンプ銃は、撃発時に大きな可動部を持たないことから、反動も少なく高い命中精度を持つ。反面、発射ごとにポンピングという大きな動作を要するため速射性に劣る。狩猟用マルチポンプ銃では、必要な威力を得るために相応の筋力を要求される場合がある。日本では、シャープ（現シャープ・チバ）製の狩猟用マルチポンプ銃が多く普及し、プリチャージ全盛の現在でも愛用者が多い。
また、撃発のためのハンマー／ストライカーのコッキング操作が必要なもの、ポンピングに連動するもの、不要なものがある。不要であるのはシャープ製のエース、イノバで、これらは排気バルブを直接シアで押さえるという独特の構造を持つ。
スプリング式は、空気銃全体ではもっとも代表的かつ普及した方式であり、シリンダー内に組み込まれたピストンを圧縮したスプリングで前進させることにより、シリンダー内の空気を圧縮して弾丸を発射する構造である。同様の構造を持つ玩具に比べ格段に強いスプリングを使用するため、その圧縮（コッキング）にはテコの応用が必要となる。このテコの方式によって、銃身そのものをコッキングレバーとして用いるブレークバレル、独立したコッキングレバーを持つサイドレバー、アンダーレバーがある。構造がシンプルで丈夫なことから、海外ではプリンキング（気軽な射撃）から狩猟用まで広く普及しているが、構造上反動や振動が大きく、他の方式と比べると精度の面で劣る場合が多い。さらに日本ではプリンキングが法制上不可能なこと、優れた国産ポンプ銃が存在したことなどにより、あまり普及していない。
競技用としてもかつては主流の方式ではあったが、精密射撃においては、やはり構造からくる大きな反動は問題で、それを解消するために撃発時にバレルドアクション全体を後退させる仕組みをもつファインベルクバウ300が好成績を収め、競技用エアライフルの世界を席巻したが、ポンプ式の競技銃（ファインベルクバウ600）が登場すると、記録は塗り替えられ、競技におけるスプリング銃の時代は終焉を迎えた。
ガス（CO2）式は、空気の代わりに圧縮された炭酸ガス（CO2）を用いて弾丸を発射するもので、小型のボンベを銃に装填して使用するものと、ボンベから専用のシリンダーに充填して使用するものに分けられる。主に前者は狩猟用に、後者は競技用に用いられる。
ポンピング動作やスプリング圧縮のような大きく、力のいる操作が不要であり、速射性に優れ、特に狩猟用では連発銃を実現しやすいというメリットを持つ反面、周囲の気温によって炭酸ガスの圧力変化が大きいことがデメリットとされた。プリチャージ式の登場によりこの方式のメリットは意味を持たなくなり、特に競技用では、ほぼ絶滅した。
プリチャージ（圧縮空気）式は、銃に装備されたシリンダーにおよそ200気圧（一部に300気圧まで充填可能なものもある）に及ぶ高圧空気を充填し弾丸の発射に用いる方式で、ハンマー／ストライカーで排気バルブを打撃し短時間開放することで一定量の圧縮空気を小出しに使用する。ポンピング動作や大きな力を要するコッキング動作も不要（ハンマー／ストライカーのコッキングのみ）となり、射手は装薬銃のように射撃に集中することができるようになった。ポンプ式同様、撃発時に大きな可動部を持たない構造は高い命中精度を持つ。競技用ではストライカーの打撃力だけではなく、レギュレータを装備し発射に使用する空気圧を一定に保つ構造が一般的で、一度の空気充填で多くの弾数を安定した初速で撃ち出せる。狩猟用では競技用に比べ弾数より威力に重点が置かれ、レギュレータは装備しないのが普通で、高精度な射撃を行う場合には充填圧の管理が重要となる。
空気の充填には、自転車用空気入れに似た形状のハンドポンプ、あるいは潜水等に用いるボンベに充填した呼吸用の圧縮空気を用いる。ハンドポンプは手軽ではあるが、200気圧に及ぶ高圧空気の充填には相応の労力を必要とする他、高温高圧になった空気から水分が分離することで生じる結露が、内部の腐蝕や劣化を招く場合があり、一般的には水分や不純物等を取り除いた呼吸用の圧縮空気の使用が推奨される。
この方式は、非常に高圧の空気を使用するため、ガスケットやパッキン類が多用されている。これらは消耗品であり、たった一つのパッキンの損傷で発射不可能になるなど、デリケートな構造でもある。そのため使用頻度にもよるが、数年ごとのオーバーホールは必須となり、維持管理に手間がかかる方式でもある。
競技用プリチャージ銃の供給ルートは限定されているため、あまり考える必要もないが、並行輸入の狩猟用プリチャージ銃の購入には注意が必要となる。部品の供給や修理オーバーホール等の窓口まで確保しておかないと、代理店は並行輸入銃の修理や部品供給は行わないため、数年で廃銃という可能性もある。 プリチャージには、充填に伴う補器類が必要であったり、構造的に神経質であったりという欠点は持つものの、その精度や利便性などのメリットは欠点を補って余りあるものであり、現在は競技用、狩猟用とも主流の方式となっている。ダイビングタンクにエアライフルのシリンダーを接続した状態K-DIN変換コネクタ
乾いた空気"dry air"とは、水分を除去した空気の事である。200〜300気圧下では、空気中に含まれる水分が水滴となって現れるため、シリンダーやバルブ、蓄気室などの鉄製の部品が腐食される恐れがある。200〜300気圧で充填されるダイビング用のタンク（5年毎の耐圧試験必要）もスチール製（アルミ製もある）のため、内部の腐食防止の為に"乾いた空気"での充填が必要であるため、ダイビングショップで比較的安価で入手が可能となっている。最近では海産物の密漁が横行している為、エアチャージの際に身分証明書の提示や、持ち込みタンクの製造番号チェックも行われることもある。手押しポンプの場合は、乾いた空気を作るための部品を別途用意する必要があることや、充填効率が悪く（フル充填はかなり疲れる）費用対効果には少々難点がある。自家製ドライエアを作るためのコンプレッサーも市販されているが、相当高価な上に設置に特別な許可が必要である。個人向けというより業務用の感が強い。
200気圧定格のシリンダーを装備する競技銃の場合、弾着への影響が顕著になるのは80気圧程度以下からである。シリンダーのマノメーター（残圧計）では、100気圧までがグリーンに色分けされており、このラインの中であれば安定した弾道を得られる。60発競技の場合では、試射も含めて90発程度の発射が必要であり、100気圧ラインより上で競技するには、最低でも140〜150気圧程度の残圧を確保されたい。エアチャージの際に、タンク内とシリンダー内の残圧が概ね等しくなる為、タンクの容量は大きい方が経済的である。また、タンクの空気充填は25℃下での200気圧に設定する為、冬季の寒冷地では180〜190気圧程度しか充填されないため、1回のチャージで発射できる弾数も少なくなる上、タンクの充填頻度も多くなる事になる。狩猟等の用途であれば、持ち運びの利便性を考慮してアルミ製の小容量のもの、競技用途で発射弾数が多いのであれば、出来るだけ大容量のもの（寒冷地では特に）を選択するなどが必要である。出来れば、スペアのシリンダーも用意しておいた方が好ましい。
種類はエアライフルとエアピストルに大別され、日本独自の銃種としてハンドライフルがある。通常、競技用の口径は4.5mmで、狩猟用の口径は4.5、5.0、5.5、6.35mmがある。
空気または不燃性のガスにより弾丸を発射するライフル銃である。ライフル銃と同様に銃身にライフル（旋条）が切られており、命中精度が高い。狩猟用・競技用に使用される。海外では無許可で所持できるケースが多いが、日本では厳しい銃刀法の規制下にあり、実技面の教習等が免除となるものの、他の手続きは装薬銃（散弾銃）と同じである。2008年現在、狩猟用、競技用エアライフル共に、プリチャージ（圧縮空気式）が主流である。
