坦克炮是現代坦克的主要武器。坦克主要在近距離作戰，坦克炮在1500～2500米距離上的射效高，使用可靠，用來殲滅和壓制敵人的坦克裝甲車，消滅敵人的有生力量和摧毀敵人的火器與防禦工事。
坦克炮是由小口徑地面炮演變而來的。現代坦克炮是一種高初速長身管的加農炮。它的主要諸元有口徑、穿甲彈的初速、全裝藥殺傷爆破榴彈和減裝藥殺傷爆破榴彈的初速、破甲彈的初速、發射速度、高低射界、方向射界、炮彈重量和彈藥基數等。
板和平衡機組成的。炮身在火藥氣體的作用下，賦予彈丸初速和方向。炮口或靠近炮口部位（加粗部分）的抽氣裝置是坦克炮所特有的。當彈丸飛離炮口時，膛內壓力迅速下降，抽氣裝置利用火藥氣體本身的引射作用把自身原有的火藥氣體從噴嘴排出，使噴嘴後的膛內形成低壓區，從而可將炮膛內殘存的火藥氣體排到膛外，以免廢氣進入戰鬥室，影響乘員戰鬥力。
坦克炮的身管管壁受太陽輻射、雨淋、風吹會產生溫度梯度，致使身管彎曲，彈著點偏移。根據試驗，某坦克105毫米火炮受陽光暴曬、身管的上下溫度差達3.6℃時，炮口偏移2密位。為此，現代主戰坦克炮一般都裝有隔熱套。有的隔熱套是用兩層玻璃纖維增強塑料，中間填以泡沫塑料製成的。有的隔熱套是用絕緣材料或導熱金屬鋁製成的單層同心套，以身管和同心套間的空氣作為隔熱層。也有的用金屬與絕緣材料相間排列套在身管外面。其中，以後者為好。隔熱套能使火炮發射時產生的熱量在身管四周均勻分布，減少身管變形，從而提高火炮的命中率。
火炮身管藉助螺紋聯結器與炮尾相連，以便於拆卸。炮閂用來閉鎖炮膛、擊發炮彈、抽出藥筒，開閂和關閂可自動進行。搖架用其兩個耳軸把火炮裝在火炮支架上。炮尾上裝有由駐退機和復進機組成的反後坐裝置，用以消耗火炮後坐動能，使後坐部分回到原位，並在任何仰角上都能使火炮處於最前方位置，保證火炮正常工作。發射裝置用來使擊發裝置擊發。防危板用於擊發時保護乘員安全。位於火炮右側的平衡機用來平衡火炮搖動部分的重量，使火炮操縱輕便，仰俯平衡。
現代坦克炮的威力是很大的，它能遠距離穿甲。前蘇聯T－72坦克125毫米火炮發射初速1650米/秒的長式動能彈時，在2000米距離上可擊穿140毫米/60°的靶板，也就是穿透將近一尺厚的鋼板。前西德豹Ⅱ坦克120毫米火炮發射初速度為1650米/秒的長杆式動能彈時，在2200米距離上可擊穿厚度為350毫米的垂直裝甲。
口徑大
由於坦克的裝甲車體堅固，穩定性好，所以可裝載大口徑的火炮。在相同條件下，火炮的口徑大，炮彈粗，藥筒裝的發射藥多，初速大，因而威力就大，也就是說火力強。那麼，是不是口徑越大越好呢？不是的。因為火炮口徑太大，則在其他條件相同情況下，整個火炮、炮塔座圈、炮塔都要加大，因而會使坦克加寬加重，不便於機動和鐵路運輸。並且，大口徑的炮彈很重很長，不容易實現自動裝填，人工裝彈又特別費勁，坦克運動中裝彈幾乎成為不可能，炮彈發射後空金屬藥筒不易處理，因而直接影響發射速度。此外，口徑大往往會導致彈藥基數的減少。所以，現代坦克炮的口徑一般為85～125毫米。主戰坦克的火炮口徑為120～125毫米，已被認為達到了極限。美國高機動、靈活性試驗車上採用了75毫米的自動機關炮，這是減小口徑的趨向。採用電渣精鍊鋼、利用自緊工藝提高身管強度，以加大膛壓。初速可達2000米/秒以上，口徑可能減小，但穿甲效能不降低，射速可通過裝填自動化提高。另外，電磁炮在美國正處於實驗室階段，一旦可行，初速可提高到6000米/秒。
身管長
現代坦克炮的炮身長為一般口徑的50倍以上。大於40倍口徑的長身管火炮，叫加農炮。長身管炮與短身管炮相比，射出的彈丸初速大，動能大，射角小，不超過45°，彈道低伸，即彈丸在空中飛行時的軌跡比較平直，便於直接瞄準，射擊精度高，能遠距離穿甲，適於平射打坦克裝甲車等活動目標和突出地面的單個垂直目標。
線膛炮
身管內壁有膛線（或稱來複線）的火炮叫線膛炮；身管內壁沒有膛線的火炮叫滑膛炮。現代主戰坦克大多採用滑膛炮。如前蘇聯T－72坦克、前西德豹Ⅱ坦克和美國後期的M－1坦克等。大多採用滑膛炮的主要原因有四點：一是滑膛炮採用長徑比較大的動能彈，因而穿甲能力強。二是管壁較厚，且無膛線，不存在膛線燒蝕問題，膛內阻力小，使用壽命較長。特別是它的發射藥裝得多，膛內壓力大，因而發射初速能大大超過1800米/秒，可以提高尾翼穩定脫殼穿甲彈的穿甲能力。滑膛炮發射破甲彈時，由於彈丸不靠膛線穩定，因而無離心力對聚能射流的有害影響，破甲能力可以提高。三是炮彈無滑動彈帶，減輕了彈重。四是適於發射多種彈，如小型飛彈、火箭增程彈等。但是滑膛炮只能發射尾翼穩定彈，而且射擊距離遠時，由於彈丸尾翼受外界因素的影響，射擊精度較低。
坦克炮一般安裝在可以旋轉的炮塔內。炮塔的旋轉是通過操縱台或人手藉助動力傳動裝置或電動液壓傳動裝置來實現的，可使坦克炮有360°的方向射界，即可進行圓周射擊和迅速射擊，因而火力機動性好。坦克在原地、短時間和行進間，坦克炮都可以射擊。坦克炮的威力與坦克的快速運動相結合，可使坦克具有「鐵甲騎兵」之稱。
穿甲彈
坦克炮主要的攻擊目標是對方的坦克，它是通過發射反坦克炮彈來完成這一任務的。當前坦克炮配用的反坦克彈種以尾翼穩定的長杆式次口徑脫殼穿甲彈為主，同時還配有空心裝藥破甲彈及碎甲彈。尾翼穩定的長杆式次口徑脫殼穿甲彈，靠火炮賦予它的機械動能將坦克的裝甲擊穿。隨著坦克裝甲防護能力的不斷提高，穿甲彈也從普通穿甲彈、超速穿甲彈、旋轉穩定的次口徑脫殼穿甲彈、發展到細長如箭的尾翼穩定的脫殼穿甲彈了。穿甲彈穿透裝甲很大程度上取決於發射時的初速，當前蘇制125毫米滑膛坦克炮發射的穿甲彈初速已達1800米/秒，這種反坦克炮彈作用可靠，毀傷威力大，一旦穿透裝甲，必將車毀人亡。空心裝藥破甲彈是第二次世界大戰後期發展起來的一種反坦克彈藥。由於最古老的反坦克穿甲彈當時面對加厚的坦克裝甲已無技可施，於是出現了這種彈。它對裝甲的破壞作用不是象穿甲彈那樣是靠機械動能，而是靠彈丸本身裝填的炸藥釋放的化學能，巧妙地利用了聚能作用（猶如經過凸透鏡會聚的陽光，可以把紙燒穿）大大提高了穿透裝甲的能力，推動了反坦克武器的大發展。由於它不要求發射武器的高初速，武器的作用只是把彈準確送到目標上，穿透目標全靠彈丸所帶的炸藥，於是除了火炮能發射破甲彈，小至手持反坦克火箭、反坦克手榴彈、槍榴彈，大到各種反坦克火箭、反坦克飛彈、反坦克地雷、反坦克子母彈等其破甲的原理都一樣。碎甲彈也是靠彈丸所攜帶炸藥在目標處爆炸時所釋放的化學能，所不同的是它是通過把塑性炸藥緊貼在裝甲的外表面上起爆，利用爆炸波在裝甲介質中的作用將裝甲內表面撕裂而對車體內的人員、設施進行毀傷的，其實裝甲並未被穿透，只是內表面產生了崩落效應。