把影片上记录的影像和声音，配合银幕和扩音机等还原出来的机械设备。电影放映机有各种不同类型，由著名发明家爱迪生发明。通常可分为固定式和移动式两大类。按放映影片的宽度，则可分为70毫米、35毫米、16毫米、8.75毫米和 8毫米等不同的放映机。为一些特殊形式的电影还装备了立体、全景、环幕、穹幕、巨幕等放映机。现在出现了新型的数字电影放映机，打破了传统电影放映机概念。
一般固定式放映机，由传动、输片、光学、还音、机体和电器等部分组成。移动式放映机上不附有扩音机、扬声器等。电影放映机各部分的作用是： (1)传动部分。由电动机供给动能，经齿轮、链轮、齿皮带、涡轮涡杆等传递给输片部分。在固定式上多用三相同步电机；在移动式上一般用单相电机；特殊型号的往往需要用联锁电机，以保证设备之间同步。 (2)输片部分。将成卷的影片由供片盘送到片窗照射以映出画面，并经还音部分使光学声带信号转换为声频电流。然后把放映过的影片再收卷起来。它由供、收片盒（或片臂）及供片、间歇、收片等输片齿轮，间歇运动机构、各种滑轮、片门和画幅调节装置等组成。窄胶片移动式放映机多用间歇抓片机构代替间歇输片齿轮。电影放映机的核心部分是间歇运动机构，它将连续转动变为间歇转动，并和遮光板相配合，使影片在光线通过时稳定地停留在片窗处，清晰成像在银幕上；光线被遮住时快速拉下，以免露出影片移动时的痕迹。标准电影移动速度是24格／秒，为了减少闪烁效应，遮光板每格遮光两次，将闪烁频率提高到每秒48次。使用最广泛的间歇运动机构是马尔蒂十字车，下面是它的间歇运动过程示意图：
连续转动的凸轮 1上有一个导钉2，它每与十字车3径向开槽啮合一次，十字车就旋转 1/4周，因此传动轴每转一圈（由a～e），间歇输片齿轮 4就转动90度，而将影片拉动一格。凸轮在e →a→b的过程中，十字车是静止的。某些窄影片放映机采用光学间歇补偿而不用机械间歇机构，有利于保护胶片，但画面亮度有损。收片机构随片卷直径加大而速度减慢，以减小张力。(3)光学部分。或称照明成像部分，由光源、反光或聚光镜、放映镜头、灯箱、通风散热机构等组成。当影片在片窗间歇停留时，光学部分把片格窗内的画格照亮，并由放映镜头放大，投射在银幕上。不同银幕尺寸和放映距离，采用不同焦距的放映镜头；放映变形宽银幕影片时，另加宽银幕镜头。光源也因放映机用途不同而不同，如白炽灯、溴钨灯、氙灯等。银幕大时光源功率高。(4)还音部分。把影片上光学或磁性声带记录的声音信息还原成音频电流，经扩音机或扬声器转换成声音。这部分由激励灯泡、激励镜头、光刃、光电管、减振装置或磁头组成。有些窄影片放映机，为了便于自行配音，在这一部分还加装抹音和录音磁头（见电影放映）。(5)机体部分。是支撑和连接各部件的框架。机架内一般用以装设电器设备、导线等。外部面板或表面装有仪表、指示灯和操作开关等。
有的影院为了放映自动化，在放映机后安置有平盘式循环大片盘，可以容纳整部长度的影片，映完后不必倒片即可在下一场放映。为了简化操作，某些移动式窄影片放映机，在输片通道设计有自动穿片装置，也有的采用影片插盒装置。为了放映无声影片，有些窄影片放映机有16格／秒的速度装置。有的教学、科研专用放映机还可停格、重复或变速放映。
