Автоматика пулемета работает по схеме с использованием энергии пороховых газов, отводимых через поперечное отверстие в стенке ствола. Запирание канала ствола в момент выстрела производится двумя плоскими боевыми упорами затвора. Ведущим звеном автоматики является плоская затворная рама, жестко скрепленная со штоком газового поршня и закрывающая ствольную коробку снизу. В задней ее части на стойке крепится курок (ударник). При запирании ударник, продвигаясь вперед вместе с затворной рамой, своим утолщением разводит в стороны плоские боевые упоры затвора, которые входят в зацепление с соответствующими гнездами в ствольной коробке.
Сведение боевых упоров при открывании затвора производится скосами фигурного гнезда затворной рамы во время ее движения назад после выстрела.
Газовая камера расположена под стволом и снабжена регулятором с тремя фиксированными положениями, позволяющим оптимизировать работу автоматики. Удаление отстрелянной гильзы производится с помощью отражателя, смонтированного в верхней части затвора, вниз через окно затворной рамы. В затыльнике пулемета расположен пружинный буфер, смягчающий импульс удара, возникающий при откате затворной рамы и затвора. Рукоятка взвода затвора размещается справа внизу ствольной коробки и жестко связана с затворной рамой.
Ударно-спусковой механизм приводится в действие возвратно боевой пружиной, которая вместе со штоком газового поршня заключена в защитный кожух, закрепленный под стволом пулемета. В переднем положении, после запирания ствола, курок (ударник) затворной рамы бьет по бойку, установленному в затворе. Последовательность операций разведения боевых упоров и удара по бойку исключает возможность случайного выстрела при неплотном запирании. Для предотвращения отскока затворной рамы в крайнем переднем положении в ней смонтирован механизм противоотскока. Спусковой механизм допускает ведение только автоматического огня. Предохранитель флажкового типа во включенном состоянии блокирует спусковой рычаг. Спусковой механизм собран в отдельном корпусе снизу задней части ствольной коробки.
Ствол соединен со ствольной коробкой с помощью резьбы и зафиксирован замыкателем. Охлаждение ствола воздушное. Для повышения интенсивности охлаждения практически по всей длине ствола установлены кольцевые ребра. При необходимости перегретый ствол можно заменить прямо на огневой позиции. В передней части ствола имеется резьба, на которую устанавливается однокамерный дульный тормоз, значительно снижающий силу отдачи. ДШК имеет ленточное питание с левой подачей ленты. Лента состоит из рассыпных отдельных звеньев. Приемник пулемета смонтирован под крышкой ствольной коробки.
У ДШК устройство подачи ленты выполнено в виде вращающегося барабана с шестью нишами. При повороте барабана на один сектор очередной патрон из ленты попадает в свою нишу, и лента продвигается на одно звено. Поворотом барабана управляет привод, синхронизированный с работой затвора.
Для стрельбы по наземным целям применяется откидной рамочный прицел, смонтированный на основании в задней части ствольной коробки. Мушка, установленная на высокой стойке, размещается в дульной части ствола. Для стрельбы по воздушным целям используется коллиматорный прицел.
Пулемет устанавливается на универсальный станок обр. 1938 г. конструкции И.Н. Колесникова. Крепление производится на люльке качающейся части станка, которая установлена на вертлюге, а тот — на столе станка. К столу крепится ось колесного хода и три складные ноги.
Стрельба по наземным целям ведется с колесного хода (ноги сложены). При этом фигурная опора, смонтированная на ногах станка, используется в качестве сиденья или подлокотников. Для зенитной стрельбы станок раскладывается в виде высокой треноги. Перевод пулемета из одного положения в другое осуществляется за считанные минуты.
На качающейся части имеется рукоятка перезаряжания, стержневой механизм вертикальной наводки, ось крепления оптического прицела, кронштейн патронной коробки. Для удобства наводки предусмотрен наплечник с регулируемыми плечевыми упорами.
12,7 мм патрон обр. 1930/38 гг. был создан советскими конструкторами в начале 30 х гг. ХХ в. в качестве боеприпаса для противотанковых ружей. Как правило, гильза такого патрона изготавливается из латуни, реже из стали. Впервые 12,7 мм патрон после некоторой модернизации был использован в качестве боеприпаса к пулемету ДШК. Боепитание пулемета осуществляется из металлической ленты емкостью 50 патронов, состоящей из отдельных звеньев.
Лента укладывается в металлическую коробку, которая на специальном кронштейне прикрепляется с левой стороны пулемета. В зависимости от поставленной задачи расчет пулемета ДШК может применить для стрельбы 12,7 мм патроны, оснащенные бронебойной (Б 30) или бронебойно зажигательной (Б 32) пулей. Бронебойная пуля на дистанции 500 м пробивает под углом 90° бронеплиту толщиной 16 мм и обеспечивает поражение самолетов противника, летящих со скоростью до 500 км/ч на высоте до 2000 м.
Из за очень хороших баллистических показателей боеприпасы этого типа во время Второй мировой войны завоевали большую популярность в Красной Армии. В послед нее время под 12,7 мм патрон были дополнительно разработаны бpонебойно зажигательно тpассиpующая (БЗТ), зажигательная мгновенного действия (МДЗ) и бронебойно зажигательная с металлокерамическим сердечником (БС) пули.
12,7 мм патрон имеет классическую конструкцию и состоит из гильзы, порохового заряда и пули. Гильза служит для соединения всех частей патрона. Ее корпус, внутри которого размещается пороховой заряд, в своей верхней части имеет дульце, в котором фиксируется пуля. Корпус гильзы имеет форму патронника. В нижней части гильзы выполнена выточка для зацепа выбрасывателя оружия. В дно корпуса гильзы вставлен капсюль, который во время выстрела разбивается бойком. Пламя от капсюля поджигает пороховой заряд.
В качестве порохового заряда в данном патроне используется бездымный порох. Пороховые газы выталкивают пулю и приводят в действие автоматику оружия, производя перезаряжание, удаление гильзы использованного патрона и досылку в патронник нового боеприпаса.
