二戰中，一顆步槍子彈足以擊穿一架飛機，但最有效的防空火力通常還是依賴於自動武器與中型武器的結合，後者具有更大的摧毀力和射程。
在第二次世界大戰中，各方都有幾千架飛機被來自於地面的火力所擊落。在高空中飛行的重型轟炸機或者遠端的戰鬥機以及低空的地面攻擊戰鬥機，其實都是十分脆弱的，雖然其要視不同的地面武器而定。服役中的防空（AA）炮彈型別在1939~1945年期間並沒有發生太大的變化，不過其彈藥和控制裝置確實有了長足的進步。
輕型防空炮
由於低空飛行的戰鬥機對地面的偵察者而言具有較快的飛行速度，因此要擊落這種飛機的武器必須具備很高的速度，並能快速發射出很多彈藥，因為目標出現的時間可能只是那個一小會兒。在實戰中，這便意味著大約為40毫米或更小口徑的武器配備，其一般可以發射出重量低於1千克的炮彈，並在有效射程上達到3500米的最高限度。
雖然士兵們可以，也確實能夠嘗試用各種槍炮去射擊飛機，其中包括經過特殊調整後的標準機關槍，但軍隊中使用最多的專門防空系統則是美國的Quad50防空炮。這是一種四聯武器，其搭載的是四架12.7毫米M2布朗寧重型機槍裝置，這種裝備同時出現在牽引炮和不同的自動推進式武器上。但是，這依然不能令人獲得完全的滿意度，因為其單發的炮彈缺乏足夠的打擊力度，所以也無法有效地將敵軍戰機擊落下來。
德國人還有一種20毫米的武器（也發展出四聯的炮彈裝備），但是這存在著同樣的缺陷。日本、義大利和英國，都有著類似的單炮筒20毫米武器。英國和日本的一些武器，是在瑞士歐瑞康公司產品原型的基礎上改進的。德國和美國的下一批產品，就是37毫米的型號，這種口徑也被蘇聯人所使用。英國的主力輕型防空炮彈是40毫米的，其是在瑞士博福斯公司的授權下製造的，這種武器也被很多國家所使用。這種武器可以發射0.9千克的高爆彈，實際速率可以達到80~100發每分鐘。
與這一級別的大多數炮彈一樣，博福斯的這款產品通常也會配備有簡單的視覺瞄準器。與其他炮彈一樣，其也有著不同的機械預測瞄準器（具體型別視國家而定），在設計上專門幫助炮手在快速飛行的目標面前實現“遊刃有餘”的瞄準。
重型防空炮
127毫米左右的一部分防空炮被很多國家投入使用，其中包括德國的128毫米FlaK40型、美國的120毫米M1型以及英國的135毫米口徑型號。但是，這些武器在最高射限上其實都非常接近。更加常見的比如與德國“88”式類似的武器，其不同版本的88毫米高射炮都可以將9.4千克的炮彈發射到8000米的高空。英國的94毫米以及美國的90毫米武器則在很多方面都相差無幾。與88式一樣，M2上的90毫米武器能夠被用來當作一種反坦克武器。
在戰爭初期，所有防空炮都依賴於機械預測瞄準器，即用人眼的瞄準方法來估計飛機的高度、速度和飛行線路。後來，這些都逐漸被雷達系統所取代，而這一優勢可以在夜間或者穿行於雲間的時候得到充分發揮。重型的防空炮彈最初依賴於時間或者大氣壓力計熔絲，其在設計時便使用雷達資訊，並可以在實戰中獲得極為精確的結果。
效果更好的是英美聯軍的新發明，即低空爆炸信管，其實際上就是一種雷達裝置，可以在炮彈中設定，且可以在接近目標的時候被引爆。在戰爭後期，這一技術得到了極成功的運用，特別是在針對日本神風特別行動隊的德國V-1導彈的作戰中。
