自动铅笔，即按动压力释放后，弹簧恢复原位的铅笔。自动铅笔按铅笔芯直径大小分为粗芯和细芯活动铅笔。按出芯方式，可分为坠芯式、旋转式、脉动式和自动补偿式。

1915年日本人早川德治发明了一种自动铅笔，为了出口，给这种铅笔取名为“Every-Ready Sharp Pencil”。一开始这种新的书写工具并不受到日本国内认可，直到出口订单激增，受到国外认可之外，日本国内的需求才迅速增长。早川公司也凭借自动铅笔的销售得到了扩张。

自动铅笔于1970年代末开始在日本校园普及，并由日本夏普公司大量生产，自动铅笔使用前需放入由石墨制成的细笔芯（俗称铅芯），放入笔芯后关上后面的盖子以防止笔芯跌出来。自动铅笔内有弹簧，按压后面的盖子可以使笔芯由前端固定长度伸出，并写出粗细相同的字体。

木制铅笔为了维持书写顺利，需要时常卷削，自动铅笔的出现正顺应了人们使用方便的需要。自动铅笔，顾名思义，即不用卷削，能自动或半自动出芯的铅笔。

19世纪中期，自动铅笔在欧洲以手工艺品出现。19世纪末期德国开始商品化生产，但铅芯仍需人工削尖，产量有限。1903年日本开始使用机械制造活动铅笔，其结构简单，均为旋转式。40年代美国派克公司首批生产0.9mm旋转式活动铅笔，铅芯无须人工削尖。1965年日本研制成功0.5mm和0.7mm合成树脂细铅芯，并开发了新型三爪卡头，取代了传统的金属三爪卡头。同年日本百乐自来水笔株式会社首次生产出脉动式细芯活动铅笔。70年代又相继开发了二次揿动式、双卡揿动式和甩打揿动式结构芯活动铅笔。1979年联邦德国法伯·卡斯特铅笔厂（辉柏嘉）首次推出自动补偿式活动铅笔tk-matic。1980年前后又研制成功了塑料二爪卡头，降低了铅笔的制造成本。

我国亦于1980年研制出了国内第一款0.5mm铅芯的细芯活动铅笔——三星700。

坠芯式靠铅芯重力自动出铅芯。旋转式靠旋转输送铅芯。脉动式（揿动式）靠揿动输送铅芯，结构有一次揿动式，即揿动一次出铅芯。二次揿动式（双段式，俗称双敲），第一次揿动笔嘴伸出笔杆，第二次揿动铅芯伸出。双卡头揿动式，采用双卡头结构，缩短了卡头和笔嘴端部距离，使活动铅笔内最后剩下的8～15mm的一段残留铅芯，不用揿动可出一支整铅芯将其顶出，即可连续书写。自动补偿式（自动出芯）无须旋转或脉动装置，可自动补偿铅芯，连续书写。前掀式可直接按压笔尖出铅。

脉动式机芯结构是活动铅笔普遍采用的基本结构形式，主要由笔杆、尖套（笔尖）、固定护芯管（活动阻尼）、卡头（开花）、锁紧箍、弹簧等组成。当储芯管受揿动压力（手指压力）作用时，克服弹簧的弹性力向下移动，并使卡头爪片张开，同时铅芯依靠自身的重力，离开在储芯管内的原来位置，在制动元件阻尼圈的控制下沿着护芯管壁移动一定长度。揿动压力释放后，弹簧恢复原位，铅芯被锁紧箍和卡头自动锁紧定位，完成一次脉动出芯过程。依此往复即可连续脉动出芯。

细芯活动铅笔的专用铅芯，具有挠曲强度高、书写性能好等特点。它主要以合成树脂为铅芯的粘结剂，常用的有聚乙烯醇、沥青、呋喃树脂、聚氯乙烯、ABC树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等；以石墨为铅芯的着色剂；常用溶剂有水、乙醇等；常以邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯等为增塑剂，用来降低树脂在高温下的流动粘度，改善成型工性能；常以硬脂酸铅为稳定剂，防止树脂老化，抑制氧化过程进行；以液体石蜡、低分子聚乙烯等为润滑剂，改善树脂熔体的流动性能。

树脂细铅芯的制造是在惰性气体（如氩气）保护下或密封条件下，经高温焙烧碳化而形成石墨化结构，使其具有较高的机械强度和较好的书写性能。