vignette|redresse=1.5|Le M1 Garand a été l'un des premiers fusils semi-automatiques utilisés dans l'infanterie.
Une arme semi-automatique est une arme à feu qui ne tire qu'une seule munition à chaque action sur sa queue de détente mais assure seule les manœuvres nécessaires au rechargement tant que les munitions disponibles le permettent.
Une partie de l'énergie créée par le tir de la munition est utilisée pour faire fonctionner le mécanisme d'éjection de l'étui et de chargement de la cartouche suivante. Si une munition est défectueuse, l'arme est bloquée (« enrayée ») et le tir ne reprendra qu'après une manœuvre visant à l'éjecter puis à en chambrer une autre après avoir vérifié que rien n'est resté bloqué dans le canon au risque de le voir exploser.
vignette|redresse=1.5|Le SKS, un célèbre fusil semi-automatique soviétique.
vignette|Le SIG-Sauer Pro, un pistolet semi-automatique.
Une arme à feu semi-automatique charge automatiquement une cartouche dans la chambre après un tir, mais un relâchement et une nouvelle pression sur la queue de détente sont nécessaires pour que le coup suivant puisse partir. Ainsi, pour tirer dix coups avec une arme à feu semi-automatique, il faut relâcher et appuyer dix fois de suite sur la queue de détente. Au contraire, avec une arme à feu automatique, le tir continuera aussi longtemps que la queue de détente sera maintenue enfoncée, jusqu'à l'épuisement des munitions ou l'incident de tir.
Il existe des pistolets et des fusils militaires et de chasse semi-automatiques. La grande majorité des armes automatiques possède une commande qui permet également le tir semi-automatique, ce sont alors des armes à tir mixte.
Les armes semi-automatiques sont parfois divisées en deux catégories selon que leurs culasses sont ou non fermées avant l'action sur la queue de détente. Quand la queue de détente d'une arme armée culasse ouverte est pressée, la culasse s’avance, extrait une cartouche du magasin, la place dans la chambre et la percute.
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vignette|redresse=1|Chargeur transversal du FN P90. Un magasin est la partie d'une arme à feu où les cartouches sont stockées avant d'être chambrées puis percutées. Lorsque celui-ci devient amovible, il est appelé « chargeur » . Il est donc possible d'emporter plusieurs chargeurs afin de réalimenter une arme rapidement vignette|upright=1.2|Barillet de revolver. Le barillet est un élément rotatif, abritant souvent six chambres, parfois moins pour les revolvers puissants ou de faible encombrement, parfois davantage (sept coups sur certains Mateba).
A semi-automatic rifle is an autoloading rifle that fires a single cartridge with each pull of the trigger, and uses part of the fired cartridge's energy to eject the case and load another cartridge into the chamber. In contrast, a bolt-action rifle requires the user to cycle the bolt manually before they can fire a second time, and a fully automatic rifle fires continuously until the trigger is released. In 1883 Hiram Maxim patented in Britain a recoil-operated conversion of a Winchester rifle.
vignette|Des Navy SEAL en 1989, armés de M14. Le fusil M14 fut le premier fusil d'assaut de l'US Army, qui l'adopta en 1957 en remplacement du M1 Garand et de la carabine M1. Sa production en masse démarra en 1958 et plus d'un million trois cent mille M14 furent distribués aux forces américaines entre 1959 et 1964. vignette|gauche|upright|Soldat américain tenant un M14 et regardant des ravitaillement largués au Vietnam, en 1967. Le M14 a été développé à partir du M1 Garand.