Zasada działania thumb|Widok od lufy na radzieckie działo B-34U Podczas strzału w przewodzie lufy następuje zmiana energii chemicznej (zawartej w prochu) na energię kinetyczną (pocisku i odrzutu broni). Temperatura gazów powstających w wyniku spalania ładunku miotającego osiąga 2500–3500 °C, a ciśnienie do 600 MPa (6000 kG/cm²). Podczas przelotu pocisku przez przewód lufy – w przypadku luf gwintowanych – nadawany jest mu dodatkowo ruch obrotowy.
Wytrzymałość luf określa się za pomocą wzorów stosowanych do rur grubościennych. Obciążeniem obliczeniowym jest największe ciśnienie gazów w przewodzie lufy.
Konstrukcje luf różnią się znacznie np. zależnie od rodzaju ładunku materiału miotającego (prochu) użytego w amunicji. Lufy do broni, w której używa się prochu czarnego są stosunkowo grubościenne, a przy prochu bezdymnym są czasem cienkościenne (np. w pistolecie P-64). Geometria luf i rodzaj użytego materiału zależy od wielu czynników, w tym i od rodzaju prochu, nie tylko w zakresie prostego podziału na proch dymny (czarny) i bezdymny. W przypadku prochu bezdymnego możliwe jest wytworzenie ładunku miotającego o pożądanych parametrach (charakterystyce) spalania. Zmienność grubości ścianki lufy w strzelbie i w sztucerze (czy karabinie) jest inna.