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20mm口径の自動火器は、歩兵が携行することが難しいことから、機関砲として分類される。また、第二次世界大戦までは、単発あるいは半自動の20mm口径火器が対戦車ライフルとして使用されていたが、第二次世界大戦中の戦車の性能向上から対戦車兵器としての価値は喪われており、現在では少数機種が対物ライフルとして運用されているのみである。
20mm口径は、航空機関砲としてもっともポピュラーな口径のひとつであり、有名なバルカン砲も20mm口径である。ただし、ヨーロッパやロシアにおいては、対地射撃時の威力を重視して、より大口径の機関砲が好まれる傾向がある。また、地上部隊または艦艇の低空防空火器としても多用されているが、航空機の高速化によって長射程が要求されるようになったことから、こちらについても大口径化される傾向がある。ただし、20mm機関砲は、榴弾を使用できる機関砲のなかではもっとも軽量であることから、艦艇においては対テロ・対舟艇用として簡易マウントと組み合わせて複数を搭載する例が増えているほか、陸軍においても、軽車両で運用できる地対地の直射火力として使用される例がある。
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