在限制步兵作战能力的因素中，枪弹的重量与体积一直是个很让人头痛的问题。子弹带少了打起仗来就束手束脚，不能全力发挥火力优势，处处被动；而带多的话，士兵又跑不动。
很自然的，人们就开始在枪弹的结构上打主意，要把弹壳这个占据很大部分重量、但对于弹头动能又没有直接贡献的部件给去除。
传统弹药的剖面结构，注意底火中的火药出于安全因素而被清除了
弹壳最基本的用途，是把引燃发射药的底火、发射药、弹头结合成一个封闭的单一整体结构。这极大的提高了射手装填弹药的速度，而且不会因为下雨等问题而使底火、火药失效，使枪械真正实现了全天候使用。
图片：德国G11无壳弹的结构，弹头外面就是粘结成一体的火药。虽然在防自燃上下了很大功夫，但还是无法满足基本安全要求。
在开发无壳弹时，人们通过将发射药粘结成整体结构，包裹住弹头和底火，并在外表添加涂层或者可燃薄膜等设计隔绝水汽等影响；成功的在不使用弹壳的情况下，仍然做到了弹药结构的一体化，解决了装填的难题，并获得与传统弹药相接近的环境可靠性。
图片：德国G11步枪的枪械和弹药，注意它的弹匣是安装在枪械的上前方的
图片：德国G11无壳弹枪械的枪机过于复杂，并不完全是无壳弹需要额外气密的原因，也是因为其复杂的供弹路径而引起的。但这只是德国人搞不清武器和机械工艺品界限的老毛病又发作的结果，不能代表无壳弹枪械系统的正常发展路线。
而弹壳的另一个作用要取代起来就很麻烦——它起到了封闭火药燃气，不使高温高压燃气顺着枪机和枪膛之间的缝隙四处喷射的作用。
在取消弹壳以后，无壳枪弹虽然可以取消掉抽壳、抛壳机构；但是枪机系统必须自身具备气密能力，反而会显著复杂化总体结构设计——不仅制造装配的成本更高，而且可靠性、维护性都会变差。
而以上两个问题，在上世纪60-80年代之间各国研制无壳弹枪械系统过程中，都在一开始就预料到，并作为设计重点进行攻关；虽然付出的成本很大，得到的性能还不是特别令人满意，但都可以算达到了能令人接受的初步实用化水平。
但是弹壳的一些其它功能，则在项目最初需求分析论证的时候，没有被发现，或者远远未得到足够的重视，最终宣告了无壳弹枪械系统的失败，并至今不能突破。
注意弹壳的温度远高于其他任何地方
以上是热成像仪下的手枪发射、抛壳慢镜头。首先注意被抛出的弹壳，它的温度非常高——换言之，抛壳过程本身会为枪膛和枪管带走很大一部分热量。其次是抛壳过程中，从枪膛内向后方喷射了大量的高温碎屑，这其中主要是燃烧不全的火药残渣，也有弹头的外壳与枪管摩擦时产生的碎屑。
而在采用无壳弹以后，膛的散热能力显著恶化，温度上升非常快。对于手枪这种射速低、弹容量小的枪械还好；如果是自动步枪、机枪的话，在持续射击以后，极容易导致下一发弹在进入弹膛以后就会受热自燃击发，形成走火事故。而这种事故，在无壳弹枪械系统试验里一直都是常态，也是导致无壳弹枪械不能实用化的最根本原因。
此外弹壳在火药爆燃时阻绝了大部分高温燃气与枪膛的接触，而且被抽出、抛飞的过程中，会因为摩擦作用从枪膛内“刮走”一部分附着的异物。没有弹壳的话，枪膛累积火药残渣等异物的程度会变严重得多，对于枪械子弹上膛的可靠性形成较明显的不利影响。
美国正在研制中的5.56毫米塑料弹壳弹药
现阶段国外仍然在开展无壳弹枪械的研究工作，但距离实用化仍然很遥远。以美国为例，新一代弹药的突破工作采用了先研究轻量化的塑料弹壳弹药，然后再过渡到完全的无壳弹药的两步走计划
