Автоматика М16 работает по принципу отвода пороховых газов из канала ствола. Однако если в большей части подобного оружия применяется газовый поршень, соединенный с затворной рамой, на который действуют пороховые газы, то в М16 газы поступают непосредственно в затворную коробку, толкая ее назад. Это более простая система, но она успешно работает только в случае идеально вычищенного оружия.

Из-за малой отдачи стрелять из М16 очень удобно. Можно удерживать оружие направленным точно в цель даже при ведении автоматического огня.