Opis konstrukcji Karabinek AN-94 jest indywidualną bronią samoczynno-samopowtarzalną. Zasada działania oparta na wykorzystaniu energii gazów prochowych odprowadzanych przez boczny otwór w lufie. Zamek ryglowany przez obrót. W celu opóźnienia zadziałania odrzutu broni na strzelca zastosowano układ składający się z ruchomej lufy, zamka i suwadła. Przy strzelaniu seriami dwustrzałowymi po odpaleniu pierwszego pocisku zespół zamek-suwadło i lufa zaczynają poruszać się do tyłu, następuje odryglowanie zamka, ekstrakcja łuski. W tym czasie specjalny popychacz napędzany przekładnią linową wypycha drugi nabój z magazynka przed zamek, następuje zaryglowanie zamka i drugi strzał. Dopiero wtedy mechanizmy docierają do skrajnego, tylnego położenia i strzelec odczuwa odrzut. Dzięki takiemu działaniu znacznie zmniejsza się rozrzut, ale tylko w serii dwustrzałowej. Przy strzelaniu ogniem ciągłym łączna masa całego zespołu ruchomego (zamek, suwadło i lufa) musi powodować duże przemieszczenia środka ciężkości broni i w rezultacie zwiększać rozrzut. Przełącznik rodzaju ognia ma postać suwaka nad chwytem pistoletowym (ustawienia: ogień pojedynczy, seria dwustrzałowa, ogień ciągły). Osobny bezpiecznik w postaci kołka umieszczonego w miejscu połączenia kabłąka spustowego z komorą zamkową.