佛郎機炮是一種後裝滑膛炮，整炮由三部分組成：炮管、炮腹、子銃，開炮時先將火藥彈丸填入子銃中，然後把子銃裝入炮腹中，引燃子銃火門進行射擊，採用了母銃與子銃結構，母銃即炮筒，子銃實為定裝彈藥，每門母銃配4～9個子銃，每門子銃事先裝填彈藥以備使用，作戰時，先將一個子銃裝入母銃的彈室中，發射後，將空子銃退出，換裝另一個，由於可以輪流換裝子銃，減少了臨時裝填彈藥的時間，大大提高了射擊速度，因此又被稱作「子母炮」，佛郎機炮還安裝了瞄準具，提高了精度。
顯然，佛郎機炮已初步具備了現代火炮的兩個基本特點：後膛裝填，定裝彈藥。的確是當時世界上先進的武器。限於當時的技術，佛郎機炮也有一些無法克服的缺點：
（1）在當時工藝條件下，子炮與炮腹間縫隙公差大，造成火藥氣體洩漏，因此射程受限。
（2）由於需要考慮再裝填過程中的子銃（定裝彈藥）搬運問題。子銃的重量一般不大於300磅，這是四人使用抬桿搬運的重量允許值。（當然，也可以考慮門架吊裝，但那樣佛郎機炮的射速優勢就不明顯了）所以，相對於紅夷大砲而言，佛郎機炮一般多為輕型火炮。
當時的海戰是從遠距加農炮（紅夷大砲）對射一直打到接舷跳幫，拎著斧頭菜刀上對方甲板砍人。
在這個過程中，加農炮雖有射程及威力優勢：當時紅夷大砲海戰常用射程2000碼，約1830米。（註：此非紅夷大砲最遠射程，一般認為3海里是黑火藥時代，架退式前裝滑膛加農炮的最遠射程。）但再裝填過程漫長：紅夷大砲是種架退式前裝滑膛火炮，每發射一次，都會嚴重偏離原有射擊戰位。按照正常的操作程序，需要經歷
（1）再裝填：在發射一次之後，必須灌水入炮膛，熄滅火星，以乾布綁在棒子上伸入炮膛去擦乾，再填入火藥，助燃物，塞進去砲彈，刺穿藥包，插入導火索....
（2）火炮復位。
（3）再次設定方向角和仰角的步驟等。然後再點放。訓練最有素的英國海軍也只能勉強保持2分鐘一發的射速。
而佛郎機炮依靠後膛裝填，定裝彈藥。則可以獲得遠優於加農炮射速。一般實心彈600-700碼（500-600米）的射程也可以在接舷作戰前，最大限度的殺傷敵方人員，破壞敵艦帆索具。同樣是當時的海戰利器。
佛朗機炮由歐洲發明，16世紀早期由葡萄牙人傳入中國。可考的仿造記錄如下：
（1）明叛王朱宸濠於正德十二年[1517年]三月開始私造佛郎機，這是中國最早仿製西洋炮的開端。
（2）明朝嘉靖元年（1522年），時任廣東巡檢的何儒，在泊於此地的西班牙、葡萄牙商船上看到一種新式火炮，射程為2000尺，嘉靖三年（1524年），得其製法，「以銅為之，長五六尺，大者重千餘斤，小者百五十斤，巨腹長頸，腹有修孔。以子銃五枚，貯藥置腹中。發及百餘丈。」造出了第一批這種武器，當時稱為「佛朗機」，《明世宗實錄》提到「中國之有佛朗機諸火器，蓋自儒始也。」當時明朝稱西班牙、葡萄牙為「佛朗機」，故以其國名稱呼這種武器。
（3）嘉靖二年（1523年），明朝政府在南京進行仿製，稱「大將軍」。經過研製改造，製成大樣、中樣、小樣三種，有銅鑄，也有鐵鑄。大樣佛郎機身長2.85米，重300公斤。《武備志》將仿製的佛郎機分為5號。其中3號和4號是屬於輕型的。3號長四五尺，裝鉛子每個重5兩9錢，用藥6兩。4號長二三尺，裝鉛子每個重3兩，用藥3兩半。1號和2號是屬於重型的。1號長八九尺，裝鉛子每個重1斤，用藥1斤。2號長六七尺，裝鉛子每個重10兩，用藥11兩。各式佛郎機的射程，凡重在70斤以上的，可達五六里。1、2號佛郎機可用於水戰。要塞型佛郎機炮重達1000斤，威力遠超1、2號。
當時明水師大福船，一般是在艦首置紅夷炮一門，左右各置佛朗機炮六門。不過也有記載：延平王的大福船好像就是八門紅夷炮…四十門千斤佛朗機…
當時在歐洲海軍服役可是筆好買賣：除了效忠國王，不攻擊本國及盟國船隻外。基本和海盜無異。海戰勝利，俘獲敵艦。對官兵而言意味著有錢分了。單看這一點，訓練的積極性，對裝備的改進的積極性必然是相當充足。
佛朗機炮的子銃可單獨裝填
把子銃裝入炮腹中
B即為佛朗機炮的子銃
