M1A1式卡賓槍與M1式加蘭德步槍相比，M1卡賓槍有便於更換的彈匣和較大的容彈量，實際射速高而且後坐力低，其射擊精度和侵徹作用比使用手槍彈的沖鋒槍強。M1卡賓槍采用短行程活塞的導氣自動原理，活塞導氣系統由大衛·威廉姆斯設計。導氣孔位於槍管中部，距彈膛前端面115毫米，活塞在槍管下方，後坐距離僅3.5毫米。
發射時，火藥燃氣通過導氣孔進入導氣室並推動活塞向後運動，活塞撞擊槍機框，使之後坐。槍機框後坐約8毫米後，膛壓下降至安全值，這段時間為開鎖前的機械保險。然後，槍機框導槽的曲線段與槍機導向凸起相扣合，槍機開始旋轉(同時起預抽殼的作用)開鎖。在槍機後坐過程中，其上的抽殼鉤拉著彈殼向後運動，彈殼被拉出彈膛後，由槍機上的彈性拋殼挺向右前方拋出。
當槍機框慣性體後端撞擊機匣時，槍機框停止後坐，而槍機則要到它碰及機匣中槍機通孔的後端才停止運動。此時槍機後坐行程大於全彈長，於是彈匣中最上面的壹發彈又被托彈板送至進彈位置。然後被壓縮的復進簧伸張，推槍機復進，同時推彈入膛。由於槍機上的導向凸起和槍機框導槽的相互作用，槍機回轉，實現閉鎖。然後槍機框繼續復進，直至慣性體的前端將活塞頂入活塞筒才完全停止。此時，槍再次呈待擊狀態。