该枪采用枪管短后坐式工作原理，卡铁起落式闭锁，结构独特。射击时，随着弹头沿枪管向前运动，在膛内火药气体压力作用下，枪管和枪机同时后坐。弹头飞出枪口后，闭锁卡铁离开楔闩上的闭锁支承面，其两侧的销轴被定型板上的开锁斜面压下，于是整个闭锁卡铁脱离枪机下的闭锁槽，枪机开锁。
【练习射击的美国陆军】
随后，枪管节套猛撞内设的钩形加速子，加速子上端撞击枪机尾部，加速枪机后坐。该枪设有液压缓冲机构，枪管和节套后坐时，液压缓冲器的活塞被推向后，压缩缓冲器管内的油液，使其从活塞四周的油管内壁之间的缝隙向前逸出，对后坐产生缓冲作用。
【鱼雷艇上装备的双联装M2式重机枪】
枪机复进时，枪机尾部的凸起撞击加速子上端使其向前回转，加速子释放液压缓冲器簧，推动枪管和节套复进。闭锁卡铁在楔闩上的闭锁斜面的作用下强制上抬，进入枪机下的闭锁槽中，枪机闭锁。
【朝鲜战争中军经常利用M2HB射程远的优点，压制志中国愿军的支援火力。图为韩军装备的M2HB】