20世紀50年代以後，飛機飛行高度的提高和防空導彈的使用，使大中口徑高炮漸遭淘汰。但射擊速度高、火力密集的小口徑高炮在對付低空飛行的敵機方麵，仍有其獨特的作用，並獲得了迅速的發展。
新型的高射炮
高射炮具有獨特的抗低空、抗飽和、抗幹擾和反導作戰能力，因此其發展仍大有潛力。隨著現代空襲兵器的飛速發展，結合近期世界局部戰爭的特點，近年來一些軍事強國加緊了對新概念高射炮的研製，且不斷有新技術、新成果、新產品問世，並呈現出全新的發展趨勢。
電磁高射炮
電磁高射炮屬超高速彈射武器，是未來超音速空襲兵器的克星。它以電磁裝置代替傳統高炮的發射裝置，以超大功率電磁感應原理，在炮膛內產生3兆焦耳以上的發射動能，是一種以彈丸撞擊力毀傷目標的攔截武器，具有較強的防空能力，打擊目標能力可提高5倍以上。
美國在1995年電磁高射炮的試驗中，連發85克重的彈丸，速度已達56公裏/秒；俄羅斯在1999年用樣炮進行打擊目標試驗，在4000米空中穿透了2枚“飛毛腿”靶彈；英國也在加緊實驗，並聲稱按其計劃電磁高射炮將在2005年裝備部隊。目前發達國家正從試驗向實用發展階段過渡，通過改進發射結構，減輕其重量，使其達到野戰實用化水平。
激光高射炮
激光高射炮性能獨特，前景廣闊。它以激光發射鏡為炮管，直接將束能以接近光速投射到目標上，使激光射中處瞬間被高熱能毀傷。激光高射炮具有發射無需彈藥、無聲、無後坐力等特點，隻要光能充足即可，可靈活、快速、高效打擊不同方向的飽和攻擊，所以發展激光高射炮備受世界各國青睞。
美國在激光高射炮的研製中，曾多次擊落靶機、靶彈，美國陸軍曾在演習中使用“鸚鵡螺”激光高射炮，僅用5秒鍾就擊落3架無人靶機。俄軍最近新裝備的激光防空係統由兩輛車組成，一輛載電源，一輛載發射機，用雷達捕捉目標後，發射高能激光毀傷或激燃目標內的儀器。法、德兩國也正在實施氧化碘化學助能激光高射炮的研製計劃，讓激光射束能更強、更遠。預計2010年後，世界將有20個國家裝備激光高射炮。
隱形高射炮
隱形高射炮生存力強，最適應全天候、全頻譜作戰。目前，發展隱形高射炮有三種類型：
塗料隱形。英、法軍在1993年率先用吸波塗料研製出隱形高炮；俄軍現正研製用電質變色吸波薄膜等視頻隱形新技術，不但讓其具備吸波能力，且能通過炮身顏色與地麵背景調色，以求隱、景“合一”。
反紅外隱形。高射炮電器部分工作時會不斷向外輻射紅外線，易遭紅外偵察和紅外導彈打擊。為提高反紅外探測能力，美國將“高靈敏”油冷裝備安裝在“回擊者”自行高炮各電器上，消除了熱能的向外輻射。
綜合技術隱形。瑞典采用“綜合隱身術”，將MK2式自行高射炮炮塔、甲板采用複合塑料製成，炮管護有玻璃鋼筒體外套，電器部分加裝速冷空調，用迷彩、隱身材料偽裝車體，使紅外、電磁波向外輻射幾乎為零。
火箭高射炮
火箭高射炮最適應反導作戰。較傳統高炮無後坐力，可多管同時發射；管數多，射彈散布範圍大，殺傷概率高；發射聲極小，射速快。
法國於1992年首先研製的30毫米64管火箭高射炮，3秒鍾可發射64發炮彈，發射速度是同口徑高射炮的5倍。意大利在2000年裝備了20毫米36管火箭高射炮，作戰時以“集陣射”方式將36枚火箭同時射向目標，一次齊射擊毀巡航導彈的概率達99%。
俄羅斯在研中的火箭高射炮，將“冰雹”40管地對地火箭炮進行改造，采用了新技術、新材料，射程比原來增加20%，毀傷目標的精度比普通高射炮增加20餘倍。
智能高射炮
火控智能。由計算機自動控製，使火炮、導彈實現了共用一個控製係統的“軟結合”；火控係統能控製和決定火炮、導彈打擊的先後順序；火炮實現了自我裝填發射；導彈發射後對目標“自動尋的”，打了不用管。
光電智能。俄羅斯“通古斯卡”自行高射炮，具有“三光合一”瞄準具、微光攝像機、計算機等特性，使捕捉、跟蹤目標和計算射擊諸元實現了自動化、精確化。
彈藥智能。瑞士雙35高射炮采用“阿海德”子母榴彈，內裝152枚子彈，母彈在發射時自動裝定引爆時間，距目標8至10米爆炸。爆炸後子彈藥可對目標形成一個半徑為8米的彈幕群，使目標無處可逃。
改進方案
軍事技術革命的飛速發展，必然導致人類對戰爭的工具——武器裝備進行不斷的改進革新。進入２１世紀，世界各國軍隊的武器裝備都在發生革命性的變化，特別是隨著空中打擊戰略地位的上升，作為反空襲戰不可或缺的地麵防空武器裝備發展越來越令人關注。
海灣戰爭、科索沃戰爭、伊拉克戰爭等世界上近幾場現代高技術局部戰爭證明，在現代信息化高技術戰爭中，高射炮仍具有獨特的抗低空、抗飽和、抗幹擾和反導作戰能力，是現代地麵防空武器係統的重要組成部分。
因此，目前許多國家都在致力於改進高射炮係統，尤其是在研製反導、反中低空和超低空目標的高射炮係統上投入大量經費，對發現的新科技成果，總是設法盡快將其應用在高射炮係統的改造上。
目前，世界上一些軍事強國已將微電子、新能源、新材料、航天以及隨之而發展的計算機、通信、光纖、激光、紅外等高新技術成果，成功運用於高炮、炮彈、火控係統等高射炮係統的改進上，使其總體作戰效能提高了幾倍甚至幾十倍。
改進高炮
從地麵對空中目標射擊的火炮，簡稱高炮。它產生於第一次世界大戰期間。1906年，德國人首先製造了第一門高射炮，在戰爭史上掀開了防空作戰的新篇章。高炮是高射炮係統的重要組成部分。它炮身長，初速大，射速快，射擊精度高。高射炮按運動方式分為牽引式高射炮和自行式高射炮。按口徑分為小口徑高射炮、中口徑高射炮和大口徑高射炮。
小口徑高射炮指口徑小於60毫米的高炮，所用彈丸一般配用觸發引信，靠直接命中毀傷目標，有的配用近炸引信，靠彈丸破片毀傷目標；中口徑高射炮指口徑為60毫米～100毫米的高炮；大口徑高射炮指口徑超過100毫米的高炮。大中口徑高射炮的彈丸配用時間引信或近炸引信，靠彈丸破片毀傷目標。
大口徑高射炮主要打擊高空空襲武器，中、小口徑高射炮主要打擊中、低空空襲武器。在對空作戰中，大、中、小高射炮係統組成一個嚴密的防空火力係統，不管空襲武器是從高空來，還是從中、低空來，都逃不脫高射炮係統的空中火力網。
改進底盤
基本方案是：將現有高炮從原來的四輪炮車上卸下，然後再把火炮裝在全地形越野車底盤後部。經過上述這番改進將使現役的高炮機動性能、戰場生存能力和武器效能顯著提高，同時又大大減輕了炮手的勞動強度。如前蘇聯的2A38型30毫米雙管防空高炮，經改進布置在具有液壓懸掛的高通行性履帶底盤上後，具有了高度通行性、良好機動性，並具有可沿起伏地形平穩地行駛的野戰綜合能力。
改進減震技術
通過采用高性能減震係統來盡可能地減少火炮射擊和行進時產生的震動誤差，最大限度地提高火炮的射擊精度。例如，瑞士厄—康公司將經多年使用考驗且技術成熟的前蘇聯M1938式捷克加廖夫輕型機槍導氣式原理，在35毫米口徑炮上改進設計成功。35毫米自動機的導氣孔靠近炮管尾部，實現了浮動和“複進過程中擊發”，並控製使其作用力始終朝向後方；浮動機與炮口製退器聯合作用，使其後座力降低到首發為14700N，連發浮動時僅為10780N。因此該高炮射擊振動小，射擊精度高。
改進瞄準裝置
采用先進的自動瞄準伺服裝置，無需像現在這樣，由炮手操縱火炮進行瞄準，而是由炮載計算機通過自動瞄準裝置直接驅動火炮自動裝定諸元，進行瞄準並裝填，大大提高了高炮反應時間，同時射擊精度也得到明顯提高。