Une arme semi-automatique ne tire qu'une seule munition à chaque action sur sa queue de détente et assure seule les manœuvres nécessaires au rechargement tant que les munitions disponibles le permettent.

L'énergie créée lors de l'explosion de la munition est utilisée pour faire fonctionner le mécanisme d'éjection de la cartouche vide et de chargement de la cartouche suivante.
Si une munition (cartouche dans le cas d'un fusil de chasse) est défectueuse, l'arme est bloquée et le tir ne reprendra qu'après une manœuvre visant à l'éjecter puis à en chambrer une autre.

Un fusil de chasse semi-automatique charge automatiquement une cartouche dans la chambre après un tir, mais une nouvelle pression sur la queue de détente est nécessaire pour qu'elle soit mise à feu.

C'est pourquoi tirer dix coups avec une arme à feu semi-automatique nécessite d'appuyer dix fois sur la détente.

Il existe des fusils chasse semi-automatiques mais la grande majorité des armes automatiques possèdent une option permettant également le tir en mode semi-automatique.