ПМ — оружие самозарядное, так как его перезаряжание во время стрельбы производится автоматически, за счет энергии пороховых газов. Работа автоматики пистолета основана на принципе использования отдачи свободного затвора, то есть затвор сцепления со стволом не имеет. Движение затвора вперед-назад осуществляется за счет скольжения его продольных выступов по соотвествующим пазам на рамке пистолета. Затвор имеет большую массу и удерживается в переднем положении силой возвратной пружины, за счет чего достигается надежное запирание канала ствола при выстреле.

Пистолет снабжен самовзводным ударно-спусковым механизмом куркового типа (курок открытый), поэтому, при наличии патрона в патроннике, можно быстро открывать огонь (выключив предохранитель) непосредственным нажатием на спусковой крючок без предварительной постановки курка на боевой взвод, то есть самовзводом.

Для безопасности при обращении с ним пистолет имеет механический предохранитель, расположенный в задней части затвора. Переключается он флажком на левой стороне затвора. При включеннии предохранителя (горизонтальное положение флажка предохранителя) он запирает курок и затвор (они не отходят назад), блокирует курок (курок не достает до ударника) и поднимает шептало. Кроме этого, осуществляется автоматическая постановка курка на предохранительный взвод. Тем самым гарантируется отсутствие случайного выстрела при ударе курком о твердые предметы, упавшего с выключенным предохранителем пистолета.