Es un arma que utiliza la fuerza del aire comprimido, en contraposición con las armas de fuego, que se basan en reacciones químicas que producen muchos gases al quemarse la pólvora.
Tienen una cámara de potencia en la que un muelle es sometido a compresión y mantenido así por el mecanismo del gatillo. Al accionar el gatillo, el muelle es liberado y acciona un pistón que comprime el aire que pasa al cañón, donde reposa el balín. Bajo la fuerza del aire comprimido por el pistón, el balín se ve obligado a atravesar el cañón a alta velocidad, para, una vez en el aire, iniciar su trayectoria libre hasta el blanco. Los modelos más económicos y populares suelen ser de tiro único, se debe amartillar el arma y poner manualmente un balín nuevo en cada disparo. Esto se hace al bascular el cañón hacia abajo, que, por medio de unas bielas, comprime el muelle y deja a la vista la recamara del cañón, donde se coloca el balín.
En otros modelos se utiliza una cantidad de aire comprimido previamente al disparo, bien por una bomba integrada en el arma y que hay que accionar para cada disparo, o bien por una bomba manual, un compresor eléctrico o un depósito integrado en el arma donde se acumula aire para varios disparos. También hay modelos que usan cartuchos desechables de CO2.
Todos estos modelos de aire o gas precomprimidos, por lo general, tienen una precisión mayor a los modelos de muelle y pistón, debido al violento retroceso y vibraciones que producen estas, siendo estos efectos nulos o casi nulos en las armas de aire o gas precomprimidos. En algunos países está permitida la caza con armas de aire comprimido, mientras que en otros, como en el caso de España, solo está permitido su uso para el tiro deportivo a dianas.