M1A1式卡宾枪与M1式加兰德步枪相比，M1卡宾枪有便于更换的弹匣和较大的容弹量，实际射速高而且后坐力低，其射击精度和侵彻作用比使用手枪弹的冲锋枪强。M1卡宾枪采用短行程活塞的导气自动原理，活塞导气系统由大卫·威廉姆斯设计。导气孔位于枪管中部，距弹膛前端面115毫米，活塞在枪管下方，后坐距离仅3.5毫米。
发射时，火药燃气通过导气孔进入导气室并推动活塞向后运动，活塞撞击枪机框，使之后坐。枪机框后坐约8毫米后，膛压下降至安全值，这段时间为开锁前的机械保险。然后，枪机框导槽的曲线段与枪机导向凸起相扣合，枪机开始旋转(同时起预抽壳的作用)开锁。在枪机后坐过程中，其上的抽壳钩拉著弹壳向后运动，弹壳被拉出弹膛后，由枪机上的弹性抛壳挺向右前方抛出。
当枪机框惯性体后端撞击机匣时，枪机框停止后坐，而枪机则要到它碰及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弹板送至进弹位置。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，枪再次呈待击状态。