炮彈的發明和完善
所有早期的炮彈都不能爆炸，而是靠沖力來破壞或摧毀單個的目標。能爆炸的炮彈大約14世紀末才出現，但性能很差。在1421年攻克科西嘉的聖博尼法斯的戰鬥中使用了安有導爆索的炮彈，威尼斯人1376年在賈德拉也使用了這種炮彈。使用這種帶導爆索的炮彈對炮手來說是極其冒險的：首先要在銅制或鐵制的炮彈殼內裝上炸藥，再安上引線，將其點燃，然後再小心翼翼地放進炮膛內。結果是許多炮筒部爆炸了，炮手也當即喪命。
1510年，又出現了鑄造的整發彈和球形實心彈。這些炮彈由稱作“榴彈炮”的特種火炮發射，彈上裝有彈托裝置，可以使“彈眼”和引信準確地對準炮膛軸線，朝向炮口。在法國國王路易十四時期，開始研究榴霰彈。直到18世紀晚期，人們都把炮彈稱為“槍榴彈”，這個詞原意指“石榴”，因為彈殼內的炸藥看起來象無數的石榴籽。
英國人施拉普內爾於1784年發明了子母彈，裏面裝的炸藥不多。而在此以前設計的炮彈都裝藥甚多，因為人們認為是用爆炸力量使彈片向四面八方飛散的。施拉普內爾的想法是只用足夠的炸藥炸開彈殼，讓彈殼內的若幹子彈以炮彈原來的速度繼續向前飛。子母彈於1804年在蘇裏南的阿姆斯特丹堡首次得到應用，但由於炮彈在離開炮筒時要點燃炸藥，給子母彈預點火，所以很難掌握時機。1852年，博克塞上校改進了這種炮彈，用鐵片隔膜把炸藥和引信與彈頭隔開。他的炮彈在1864年開始使用，稱為“隔膜彈”。
由於博克塞引進了時間準確的引信，從1867年起，標準炮彈有了很大的改進。1882年，黑色炸藥首次為苦味酸所取代，接著梯恩梯又取代了苦味酸。1891年開始用無煙火藥。至此，炮彈已發展成熟了。
炮彈的種類
現代炮彈的種類繁多，達上千種。若按用途分，可分為主用彈、特種彈、輔助彈3種。
主用彈即直接殺傷有生力量和摧毀目標的炮彈，如殺傷彈、爆破彈、殺傷爆破彈（這3種俗稱“榴彈”）以及混凝士破壞彈、穿甲彈、破甲彈、碎甲彈、縱火彈、化學彈、霰彈等。特種彈即完成特定戰術任務的炮彈。如發煙彈、照明彈、宣傳彈、曳光彈、幹擾彈、電視偵察彈等。輔助彈是部隊訓練和靶場試驗等非戰鬥使用的炮彈。如訓練彈、教練彈、試驗彈等。
按裝填物的類別，炮彈可分為常規炮彈、原子炮彈、化學炮彈、生物炮彈等。
按配用炮種可分為加農炮彈、榴彈炮彈、坦克炮彈、航空炮彈、高射炮彈、岸（艦）炮彈、迫擊炮彈和無坐力炮彈等。
按裝填方式可分為定裝式炮彈和分裝式炮彈。定裝式炮彈的彈丸和藥筒結合為壹個整體，發射藥質量固定不變，發射時壹次裝入炮膛。分裝式炮彈根據有無藥筒，可分為藥簡分裝式和藥包分裝式。藥簡分裝式炮彈發射時先裝彈丸，再裝發射裝藥，射速較慢，但能改變發射藥量，以獲得不同的初速和射程；藥包分裝式炮彈沒有藥筒，發射時將彈丸、發射藥包和點具分3次裝填，依靠炮閂來密閉火藥燃氣，其射速更慢。
按彈丸穩定方式可分為旋轉穩定和尾翼穩定兩類。旋轉穩定炮彈由線膛炮發射，出炮口時獲得高速旋轉而產生陀螺效應，使彈丸穩定飛行。尾翼穩定炮彈可在滑膛炮或線膛炮上發射，利用其尾翼使氣動力壓心移到質心後面，形成穩定力矩以保持彈丸飛行穩定。
按彈徑與火炮口徑的配合可分為適口徑、次口徑和超口徑3種。次口徑炮彈的彈徑小於火炮口徑，初速高，有些穿甲彈和殺傷彈力提高威力和射程就采用這種結構。超口徑炮彈的彈徑大於火炮口徑，彈丸露於炮口外，可獲得較好的毀傷效果，如迫擊炮彈、長榴彈等。
對付活動目標的末制導炮彈
火炮對付的大多是固定的點狀目標或集團群體目標，所以壹般使用具有顯著殺傷爆破作用的榴彈，如果要對付遠距離的活動點狀目標，普通炮彈就無能為力了。於是美國首先為其155毫米火炮研制成功了激光半主動末段制導炮彈——“銅斑蛇”。
發射這種“銅斑蛇”炮彈時，火炮就象發射普通炮彈壹樣，把末制導炮彈送到目標附近的上空，飛行到靠近目標的壹定範圍時，接收到來自目標反射的激光信號，開始制導飛行，直至命中目標。目標反射的激光信號靠另外壹個激光目標指示器照射到目標上，所以是半主動式末制導炮彈。這種未制導炮彈集中了許多優點，如火炮初速高、彈丸飛行大部分時間靠自然彈道飛行、不會受到外來幹擾、彈丸在飛行最後階段可改變飛行彈道追蹤目標以及命中精度高等，使大炮真正具備了攻擊遠程活動點狀目標的能力。
炮彈的構成
現代炮彈由彈丸和發射裝藥兩部分構成。彈丸包括引信、彈體和裝填物，用以殺傷有生力量和摧毀目標。引信是利用目標信息和環境信息，在預定條件下引爆或引燃彈體戰鬥部裝藥的控制裝置。發射裝藥包括發射藥、藥筒、底火和輔助元件。發射藥是發射彈丸的能源，藥筒用來連接彈丸、底火和盛裝發射藥，保護發射藥不受潮或損壞。發射時，筒體膨脹，與火炮藥室貼緊以密閉火藥氣體。底火受火炮機械或電的作用發火，點燃發射藥，產生膛壓推動彈丸運動。