自行火炮指同車輛底盤構成一體自身能運動的火炮。自行火炮越野性能好，進出陣地快，多數有裝甲防護，戰場生存力強，有些還可浮渡。自行火炮的使用，更有利於不間斷地實施火力支援，使炮兵和裝甲兵、摩托化步兵的戰鬥協同更加緊密。
自行火炮主要由武器係統、底盤部分和裝甲車體組成。武器係統包括火炮、機槍、火控裝置和供彈裝填機構等。為減小炮身後坐量，多采用效率較高的炮口製退器；為減少戰鬥室內的火藥燃氣，炮身上裝有抽氣裝置；為提高射速和減輕裝填手的勞動強度，多采用半自動或全自動供彈裝填機構。底盤部分包括動力裝置、傳動裝置、行動裝置和操縱裝置，通常采用坦克或裝甲車輛底盤，有的則是專門設計的。車體的裝甲材料主要有鋼質和鋁合金兩種，厚度一般為10~50毫米，前裝甲較厚，其他部位較薄。
自行火炮除按炮種分類外，還可按行動裝置的結構形式分為履帶式、輪胎式和半履帶式；按裝甲防護可分為全裝甲式、半裝甲式和敞開式。全裝甲式車體通常是密閉的，具有對核武器、化學武器和生物武器的防護能力。
牽引火炮
牽引火炮指靠機械車輛牽引而運動的火炮。牽引火炮均有運動體和牽引裝置，有的還帶有前車。運動體包括車輪、緩衝器和製動器，車輪采用海綿胎或充氣胎。有的牽引火炮在炮架上裝有輔助推進裝置，用以在火炮解脫牽引後驅動火炮進出陣地和短距離行軍，或在通過難行地段時驅動火炮車輪與牽引車一起運動。有些長身管的牽引火炮，炮身可回拉或調轉180°以縮短火炮成行軍狀態時的長度。第一次世界大戰期間，隨著汽車和拖拉機的使用，出現了牽引火炮。第二次世界大戰時，機械車輛牽引成為火炮運動的一種基本方式。牽引火炮結構簡單，造價低，易於操作和維修，可靠性好，有些國家在發展自行火炮的同時，仍重視牽引火炮的發展。
現代自行火炮
目前，所有類型的牽引式火炮都有了相應的自行火炮，諸如自行榴彈炮、自行加農炮、自行加榴炮、自行反坦克炮、自行迫擊炮、自行無後坐炮、自行高射炮等，它們如虎添翼，馳騁自如，在戰場上施展著各自的拿手本領。
當前投入使用的口徑最大的自行火炮，是美國的203毫米自行榴彈炮，所配用的榴彈重90千克。別看這種火炮體大身重，卻可以在半小時內被分解成炮與底盤兩大件，用大型運輸機空運。
現代火炮中，身價昂貴而結構和技術十分複雜的自行火炮，當屬新型的全天候、全自動的自行高射炮。例如雙管35毫米自行高射炮，約由20萬個零件組成，其造價比兩輛豹式坦克還貴。
隨著核武器的出現，自行火炮在現代戰爭的作用越來越重要了，這是因為自行火炮具有三防能力，並能迅速投入或撤出戰鬥，有著較高的戰術和火力機動性，而這些都是牽引式火炮所望塵莫及的。
在現代戰爭中，坦克在向前推進時，若遇到敵人強有力的攔阻而沒有炮兵的火力支援，就很難完成戰鬥任務。在這種情況下，自行火炮就具有明顯的優越性。它既有良好越野性能，可以有效地協同坦克和機械化部隊作戰。又能以自身的強大的火力擊毀敵坦克。另外，自行高射炮還能用來對付敵機的低空攻擊，並能有效地保護坦克和機械化部隊。
自行火炮與牽引式火炮相比，還有一個突出的優點，就是可大大縮短行軍與戰鬥的轉換時間，從而可隨時投入激烈的戰鬥，一門203毫米牽引式榴彈炮從行軍狀態轉到戰鬥狀態，約需要半小時至幾小時，而自行火炮卻快得出奇，前後僅需要1分鍾。