防彈玻璃將抵抗接踵而來的小型武器射擊玻璃的外側，卻會允許在玻璃的對側（里側）的射擊，譬如防衛者從防彈車的里側射擊，從而通過玻璃射擊在外部威脅者上。原理單向防彈玻璃通常被制成二層：在外部的易碎的一層和在里面的柔韌的一層。當一個子彈從外部射入時，子彈會先擊中易碎的一層，并打碎一個區域。這會吸收一些子彈的動能，并且在一個更大的區域傳播動能。當減慢的子彈擊中柔韌的一層時，它就被擋住了。但是，當子彈從里面射出，它會先擊中柔韌的一層。子彈能把柔韌的一層擊穿是因為它的能量集中于一個小范圍，脆的一層在柔韌的那層向外彈時向外碎裂，而且不妨害子彈的前進。
防彈玻璃是在具有玻璃的透光、透像性能的同時，還對槍彈射擊具有防護能力的玻璃。防彈玻璃的防彈原理是它能將子彈的沖擊動能轉化為玻璃的彈性勢能和碎片的表面能。防彈玻璃實際上是由透明膠合材料將多片玻璃或高強度有機板材粘接在一起制成的。
一般有以下三層結構：
1.承力層：該層首先承受沖擊而破裂，一般采用厚度大、強度高的玻璃，能破壞彈頭或改變彈頭形狀，使其失去繼續前進的能力。
2.過渡層：一般采用有機膠合材料，粘接力強、耐光性好，能吸收部分沖擊能，改變子彈前進方向。在夾層玻璃中夾一層非常結實而透明的化學薄膜。這不僅能有效地防止槍彈射擊，而且還具有抗浪涌沖擊、抗爆、抗震和撞擊后也不出現裂紋等性能。
3.安全防護層：這一層采用高強度玻璃或高強透明有機材料，有較好的彈性和韌性，能吸收絕大部分沖擊能，并保證子彈不能穿過此層防彈玻璃*重要的性能指標就是防彈能力。防彈能力的指標是從兩方面來衡量的，一方面是安全防護能力，另一方面是所防護槍支的殺傷能力。