Máy bắn đá hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng dự trữ để phóng đạn đi những khoảng cách xa. Cả máy bắn đá và máy bắn đá ba lô đều hoạt động bằng cách tích trữ lực căng, trong sợi dây xoắn hoặc trong những miếng gỗ đã được uốn dẻo. Trebuchet, một thiết bị tương tự, sử dụng một đối trọng để truyền lực cần thiết để phóng đạn.
Máy bắn đá là động cơ bao vây cổ đại sử dụng một nguyên tắc vật lý đơn giản, được gọi là năng lượng tích trữ, để ném một vật nặng mà không cần chất nổ. Việc tác dụng một lực vừa đủ lên một vật có thể làm thay đổi hình dạng của nó. Các vật thể đàn hồi, chẳng hạn như gỗ hoặc dây thừng, có thể tích trữ thế năng khi lực được sử dụng để thay đổi hình dạng của chúng. Khi năng lượng tiềm năng tích trữ này được giải phóng sau đó, nó sẽ được chuyển tới đường đạn hoặc trọng tải đang được phóng đi.
Trebuchets là động cơ vây hãm rất giống với máy phóng và hoạt động theo cùng nguyên tắc tích trữ năng lượng tiềm năng. Trong khi máy phóng tích trữ năng lượng tiềm năng trong một chất đàn hồi, máy phóng sử dụng một chùm xoay và hệ thống đối trọng có thể tích trữ động năng khi nó được nâng vào vị trí. Cả máy bắn đá và máy bắn đá đều sử dụng các bánh răng và nhông sên dĩa để truyền lực trực tiếp, giúp nó có thể tích trữ và xây dựng năng lượng tiềm năng thông qua các ứng dụng lặp đi lặp lại trong một thời gian dài.
