Винтовка М 82 А 1 — самозарядное оружие, автоматика которого работает по принципу использования энергии отдачи сцепленного с затвором ствола при его коротком ходе. Канал ствола запирается поворотом затвора, имеющего 3 боевых упора.
Весьма удачным решением является распределение энергии отдачи на затворную раму, соединенную с затвором. Это утяжеляет затвор, позволяя замедлить процесс открывания, поглотить значительную часть энергии отдачи мощного патрона.
При выстреле затвор под действием энергии отдачи отходит назад, увлекая за собой ствол и затворную раму. Затем ствол расцепляется с затвором и возвращается назад под воздействием возвратной пружины. Затворная рама, двигаясь назад, извлекает стреляную гильзу и при движении вперед (в исходное положение) подает новый патрон из магазина.
Ствол двигается внутри стального цилиндрического кожуха. Первоначально производились винтовки, имеющие цельный кожух, в более же поздних модификациях М 82 А 1 он выполняется перфорированным в районе ствола. Также более поздние модели оснащаются толстостенным стволом, более эффективно отводящим тепло.
Ствол имеет продольные ребра и заканчивается дульным тормозом различных модификаций. Ранняя модификация оружия с цилиндрическим двухкамерным дульным тормозом производилась недолго, и в настоящее время дульные тормоза на всех винтовках «Barrett» имеют характерную прямоугольную форму и две камеры увеличенных размеров. Дульный тормоз активно-реактивного действия имеет один недостаток: он служит источником сильного дульного пламени, демаскирующего позицию снайпера.
Стандартная модификация винтовки М 82 А 1 крепится на сошках, аналогичных тем, что используются в едином пулемете М 60. Также возможно применение любой треноги или стационарной установки от этого пулемета. Сверху на кожух винтовки крепится стандартный оптический прицел «Ultra» М З А фирмы «Leopold-Stevens» 10-кратного увеличения с дальностью прицеливания до 1800 м. Прицел оснащен калиброванной под патроны .50 BMG баллистической сеткой. Может использоваться ночной прицел.
Сзади на кожухе винтовки крепится регулируемый по длине приклад. В более поздних моделях М 82 А 1 приклад выполнен полым (по типу винтовки М 90), что несколько облегчает вес оружия. Для стрельбы используются многоцелевые патроны APET. Могут применяться также любые патроны от стандартного пулемета М 2 НВ, выполненные по более упрощенной технологии. При этом точность стрельбы на больших дальностях ухудшается.
Винтовка оснащена пистолетной рукояткой. Над рукояткой расположен автоматический флажковый предохранитель, имеющий 2 положения: «огонь» (вертикальное расположение флажка) и «предохранение» (горизонтальное).