红衣大炮炮弹爆炸原理是由石、铁、铅等材料制成的球形实心弹直接撞击目标发生爆炸。红衣大炮其原型是欧洲在1600年前后制造的舰用长炮，明代后期传入中国。

红衣大炮在设计上与当时明朝本国拥有的火炮相比，有着很多优点，炮管长，管壁厚，口径大，整体形状从炮口到炮尾逐渐加粗，符合火药燃烧时膛压由高到低的原理。