高射炮系统能在全天候条件下连续测定目标坐标，计算射击诸元，使火炮自动瞄准和射击。自行高射炮系统由装于同一车体内的
炮瞄雷达、光电跟踪和测距装置、火控计算机以及
火炮构成。牵引高射炮系统一般由炮瞄
雷达、
高炮射击指挥仪、 电源机组和多门高射炮构成（见图）。 在对空作战中，高射炮系统的炮瞄雷达根据目标指示雷达提供的目标信息，搜索、识别和跟踪目标，测量出目标当前坐标(目标的斜距离、方位角和高低角)，并将其不断地传给
高炮射击指挥仪。指挥仪根据目标当前坐标和有关参数决定对目标射击的提前点位置，算出射击诸元（提前方位角、射角和引信值），并将其不断地传送给火炮随动装置。随动装置根据射角和方位角诸元驱动火炮,使炮身处于发射位置,以便进行射击。大、中口径高射炮的随动装置还控制引信测合机装定引信分划，使
引信适时起爆弹丸毁伤目标。
第一次世界大战中，使用了光学测距机、听音机、
探照灯等配合高射炮对空作战。20世纪30年代，采用机械模拟式指挥仪计算射击诸元，用电缆同时向各炮传送射击诸元，缩短了传送时间，提高了射击精度。
第二次世界大战期间，以炮瞄雷达、机电指挥仪和火炮组成的高射炮系统能在全天候条件下测定目标坐标，并提高了精度。火炮上增加了随动装置，能自动瞄准，消除了人工操作的误差,提高了瞄准速度。20世纪60年代以来,出现了自行高射炮系统，有的系统采用了红外、电视跟踪和激光测距，配合雷达对目标实施观测，并配用多功能的数字式火控计算机，使求取射击诸元的速度和精度进一步提高，抗干扰能力进一步增强，反应时间进一步缩短。