Przeznaczona jest do zwalczania celów nisko lecących w odległości do 2,5 km. Może również razić cele lekko opancerzone lub siłę żywą. Wykorzystywana jest do bezpośredniej osłony wojsk i ważnych obiektów przed atakiem z powietrza. Broń jest używana przez wszystkie kraje byłego Układu Warszawskiego (z wyjątkiem Czechosłowacji) i inne państwa niegdyś współpracujące z ZSRR.
Działanie Broń działa na zasadzie odprowadzania części gazów prochowych przez boczne otwory w lufach. Każda z armat jest zasilana z taśmy o pojemności 50 nabojów. Celowanie odbywa się za pomocą przyrządów optyczno-mechanicznych. Lufy są szybkowymienne (wymiana trwa teoretycznie ok. 14 sekund), ryglowane przez zamek klinowy o ruchu pionowym. Wyposażona jest w optyczno-mechaniczny celownik wektorowy ZAP-23, używany podczas strzelania do celów powietrznych o prędkościach do 300 m/s, oraz celownik optyczny T-3.
ZU-23-2 może być przewożony za pomocą różnych nośników, np. samochodów ciężarowych Ural-375D lub Star 266 (Hibneryt).