Калибром называется диаметр канала ствола, а также диаметр пули. Калибр гладкоствольного охотничьего ружья (4, 8, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32), по старой традиции, измеряется числом круглых пуль, которые можно изготовить из одного английского фунта (453,6 г) чистого свинца и измеряется в 220 мм от казенного среза ствола. В России производятся охотничьи ружья калибров 12, 16, 32 и 410, в США — 10,12,16, 20, 24, 28 и 410. Самыми ходовыми калибрами стволов гладкоствольного оружия являются 12, 16, 20, 28,32,410.
Калибры нарезного оружия измеряются в целых, десятых и сотых долях миллиметра, например 7,62 мм. Линейная система — дань старой традиции, когда калибр нарезного огнестрельного оружия измерялся в «линиях», т.е. в долях дюйма (1 дюйм = 25,4 мм = 10 линиям = 100 точкам). Отсюда калибр винтовки И. С. Мосина образца 1881 г. — 3 линии (трехлинейка), или 7,62 мм.
В ряде англоязычных стран калибры нарезного длинноствольного и короткоствольного оружия измеряются в сотых и тысячных долях дюйма и обозначаются: калибр .30 (США), калибр .300 (Англия), что в переводе в метрическую систему в обоих случаях означает калибр 7,62 мм.
Промежутки между нарезами называются полями. Поэтому калибр нарезного оружия (диаметр канала ствола) может измеряться либо как расстояние между двумя противоположными полями по диаметру (7,62 мм; 5,45 мм), либо между нарезами (7,92 мм; 5,6 мм). Так, если сравнить патрон 9 х 18 мм ПМ и 9 х 17 мм Браунинга (второе число обозначает длину гильзы), то, несмотря на один калибр, диаметры пуль у них разные. Диаметр пули первого патрона составляет 9,2 мм, а второго — 9,0 мм. Соответственно диаметры стволов для этих патронов составляют у первого — 9,0 мм, а у второго — 8,8 мм.
Диаметр пули для нарезного оружия обязательно должен соответствовать диаметру канала ствола, замеренному по нарезам (т.е. соответствовать большему диаметру). В этом случае пуля имеет возможность врезаться в нарезы и приобретать вращательное движение. При этом не будет допускаться прорыв пороховых газов между стенками ствола и пулей.
В отдельных случаях обозначения калибра, кроме определения диаметра пули (или ствола), могут сообщать сведения о длине патрона и его мощности. Так, среди обозначений 9-мм патронов есть и такое, как .357. Это число в переводе соответствует 9 мм, и как индивидуальное обозначение оно введено только для особо мощного патрона, чтобы отличить его от других патронов. Обозначения .38 и .380 обозначают тоже 9-мм патроны, но разной длины.