87式自动榴弹发射器采用气吹式工作原理（可以看作是一只大号M-16自动步枪），闭锁片偏移式闭锁机构（类似于77式12.7毫米高射机枪），有单发和连发两种发射方式。使用偏心式气体调节器来调节气体流量，可以减小自动机后坐撞击力引起的剧烈震动，提高射击精度及操作性能。自动榴弹发射器由身管及机匣组件、枪机、击发机、尾托、复进簧、弹鼓、脚架和瞄准装置八大部分组成，另有一套附品。日常擦拭保养时的分解结合比较简单，不需用专用工具，只要用手推开锁扣，把尾托旋转90°即可将其卸下，随后取下自动机、发射机等，不完全分解即完成。
（一）身管及机匣组件
由身管、导气箍和机匣组成，经加销连接成为不可拆卸的整体，上面装有制退器、气体调整器、弹鼓连接座及锁扣、瞄准具和尾托锁扣。身管线膛有18条缠度为1000毫米的右旋膛线(阴膛线)。制退器由右旋螺纹连接在身管膛口，并经点铆，平时不拆卸。机匣将各部分有机地连接于一体，引导枪机运动，与枪机、弹鼓等机构配合，完成供弹、闭锁、退壳等动作。机匣上方有导气箍和气体调整器，气体调整器固定在导气箍内，前端与身管导气孔相通，将火药气体引向机体气室。引入气室的气体通过气体调整器的三个不同位置进行调节。调整气孔大小时，只要将定位销按下，即可将气体调整器转换到需要的位置上，位置“1”气孔最小，位置“3”气孔最大。当将气体调整器上的挡销与导气箍内的凹槽对正时，可将气体调整器取出清洗。机匣下方的弹鼓座和弹鼓锁扣能方便迅速地将弹鼓连接在机匣的进弹口处。向前按弹鼓锁扣柄，即可迅速取下弹鼓。87式的弹鼓联结方式，设计的比较土鳖，由于15发弹鼓有脸盆那么大，所以在射击剧烈震中下，经常有掉弹鼓的现象。机匣后端的环形槽与三脚架摇架座配合，当拧紧三脚架的摇架盖时，发射器与三脚架连成一体。
（二）枪机
枪机由机头和机体两部分组成，按顺序完成推弹、闭锁、击发、开锁、抽壳、抛壳等动作。机头由击针、拉壳钩、抛壳挺、左右闭锁片和连接销组成。枪机运动轴线与武器身管的轴心线基本重合，这样可消除翻转力偶，提高武器系统的射击精度。机体集多个部件于一体，具有七个功能，分别兼作枪机机体、气室、缓冲机构、击发机构、挡壳机构、武器提柄、装填柄，机加工比较复杂，但同时设计也十分巧妙，单件多用有效的减轻了武器重量。
（三）击发机
击发机由握把、保险、扳机、阻铁、击发机体和锁扣组成，用以握持武器、控制待发、操纵击发和保险。用T形槽连接在机匣的右方，由击发机锁扣扣住。保险有三个位置，分别是保险、单发和连发。国外自动榴弹发射器通常使用三脚架作重型武器，发射机类似于重机枪双手握把拇指按压发射击铁，通常设计在发射器尾部。由于我军要求自动榴弹发射器能够卧姿射击和轻型抵肩射击，所以87式榴弹发射器发射机被横向安装在机匣右侧，小握把倾斜一定角度，官方结论是具有较好的人机工效，其实地球人都知道，这种设计是因为弹鼓下置造成的，实际射击的时候，是很不舒服的。本善认为这个击发机设计的唯一亮点是击发机可以快速拆卸，握把底部设有一个扳手卡口，可以在没扳手的情况下给弹鼓的弹簧上劲。
保险有3个位置：“.”代表保险位置，“..”代表单发位置，“…”代表连发位置。当保险柄位于保险位置时，保险柄上的圆柱部顶住扳机后端，扳机无法扣动。当保险柄处于单发位置时，扣动扳机,其上的单发阻铁随之转动。单发阻铁头部压下击发阻铁，解脱击锤击发榴弹，同时单发阻铁头部脱离击发阻铁接触部分，击发阻铁即可回转并等待自动机后坐到位再复进时挂住击锤，完成单发动作。当保险柄处于连发位置时，单发阻铁尾部被保险柄上的圆柱部顶住，扣动扳机时，不随之转动后移，其头部始终压下击发阻铁。击锤不受击发阻铁控制，首发击发后，便跟随自动机做往复运动并借助其惯性和复进簧簧力陆续击发榴弹，实施连续发射。
（四）尾托
尾托由尾托体、尾托座、橡胶垫、托饭、定位套等零件组成，用以封闭机匣尾端，承受枪机到位的撞击，限制枪机后坐和射击时抵肩。尾托的尾部还设计有托肩板，当使用两脚架轻型状态射击时，可将托肩板搭在肩上，用于快速操控指向。尾托上方印有激光雕刻的射表，可以在作战射击时很直观的查阅核对。下图就是87式35毫米自动榴弹发射器的基本射表，可见榴弹发射器的精度确实不能跟高初速的机枪相比：
