M1卡宾枪采用短活塞行程的导气操作原理，具体的结构由威廉斯所设计。导气孔位于枪管中部，距弹膛前端面115mm，导气活塞在枪管下方，运动距离仅3.5mm。射击时，火药气体通过导气孔进入导气室并推动导气活塞向后运动，导气活塞撞击枪机框，使之后坐，这多少有点类似于M1伽兰德步枪。

M1卡宾枪的短行程导气装置结构图

事实上，M1卡宾枪的枪机和M1伽兰德步枪的基本上一样，只不过是尺寸按比例缩小了而已。枪机框后坐约1/3英寸（8mm）后，膛压下降至安全值，这段时间为开锁前的枪机保险。然后，机框导槽的曲线段与枪机导向凸起相扣合，枪机开始旋转，同时起预备抽壳的作用，接着开锁。在枪机后坐过程中，其上的拉壳钩拉着弹壳向后运动，弹壳被拉出弹膛后，由枪机上的弹性抛壳挺向右前方抛出。

在枪机开锁瞬间，击锤离开击针尾端，击针缩回枪机之中。机枪后坐的同时压倒击锤，击锤簧被压缩，击锤成待击状态。当机框惯性体后端撞击机匣前端时，机框停止后坐，而枪机则要到它碰及后机匣中枪机通孔的后端才停止运动。此时枪机后坐行程大于全弹长，于是弹匣中最上面的一发弹又被托送至进弹位置。然后被压缩的复进簧伸张，推枪机复进，同时推弹入膛。由于枪机上的导向凸起和枪机框导槽的相互作用，枪机回转，实现闭锁。然后枪机框继续复进，直至惯性体的前端将活塞顶入活塞筒才完全停止。此时，枪再次成待击状态。

M1卡宾枪的扳机轴位于扳机的前上方，所以扣压扳机后，扳机后端的凸肩上抬。阻铁尾置于上述凸肩的顶部，当阻铁尾上抬时，阴铁头便下降，与击锤卡槽解脱。阻铁和扳机共用一根轴。阻铁上有一椭圆孔。在阻铁簧的作用下，阻铁总力图向前。阻铁向前时，阻铁尾滑离扳机凸肩。击发后，枪机后座压倒击锤，击锤下方的卡槽被阻铁挂住。欲再次发射，射手必须首先松开扳机。此时，扳机凸肩下降，由于击锤簧力大于阻铁簧力，故迫使阻铁尾返回至扳机凸肩的顶部。再次扣压扳机，击发另一发枪弹。

当击针向前运动时，其尾端的凸起必须进入机匣横梁上的槽中，否则，击针就无法向前。而这一点只有在枪机旋转到位并确实闭锁后才能实现。如果在枪机未确实闭锁的情况下扣压扳机，击锤也会向前转动，不过其能量却消耗在使枪机旋转进入闭锁位置，故无足够的能量打击击针。

扳机护圈前面的手动保险是直推式的。把它推向左边时，保险机销轴上的平面对准扳机前端，因此允许扳机前端下落，从而可使扳机后端的凸肩上抬。当把保险推向右边时，保险机销轴的圆柱面移至扳机前端的下方，阻止扳机向下运动，形成保险。

杠杆式保险机构工作示意图，上图为射击状态，下图为保险状态

M1卡宾枪上的保险位于扳机护圈前面。早期M1卡宾枪上的保险是横推式操作的按钮开关，但后来改成回转式的杠杆开关，这是因为在持续射击时保险按钮很快会变得过热，弹匣卡笋紧邻着保险按钮，而发烫的保险按钮会影响更换弹匣时的操作。

M2卡宾枪还可以实施全自动射击。当机框复进到位时，撞击连发杆（不到位保险），连发杆抬起阻铁，解脱击锤，枪即连续射击。M2卡宾枪的快慢机选择杆装在机匣左侧。理论射速约850–900RPM。

早期M1卡宾枪上的照门L形的翻转式，大觇孔射程设定在150码（137m），小觇孔为300码（275m）。后来的M1和M2卡宾枪都把照门改为滑动式，距离从100m至300m内可调，而且也可以调整风偏。

早期的M1卡宾枪上采用翻转式的照门

后期照门

后期的M1系列卡宾枪上采用这种滑动式照门，右侧的调整轮用于调整风偏

枪托上的验收标记