Opancerzenie pojazdu chroni go z przodu przed przeciwpancernymi pociskami kalibrów 12,7 mm do 14,5 mm a z boków i z tyłu kadłuba przed przeciwpancernymi pociskami kalibru 7,62 mm oraz odłamkami moździerzowymi i artyleryjskimi.
Uzbrojenie thumb|Zdobyty BMD-4 w Kijowie Główne uzbrojenie artyleryjskie BMD-4 składa się z armaty kalibru 100 mm 2A70 oraz sprzężoną z nią 30 mm armatą automatyczną 2A72 i karabinem PKMT 7,62 mm. Obydwie armaty, jarzmo i karabin tworzą jeden zestaw ważący 580 kg i są stabilizowane w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Kąt wychylenia armat w pionie wynosi od -5° do +60°. armata 2A70 ma masę 332 kg, gwintowaną lufę. Jej zadaniem jest zwalczanie siły żywej, celów nieopancerzonych, umocnień oraz lekko opancerzonych pojazdów (pociskami odłamkowo burzącymi). Do zwalczanie celów opancerzonych służą pociski ppk 9M117M1-3 Arkan o zasięgu minimalnym 100 m, maksymalnym 5500 m. Tandemowa głowica pocisku przebija 750 mm pancerz z osłoną reaktywną. Pocisk naprowadzany jest na cel w kodowanej wiązce laserowej, po wystrzeleniu działonowy ma za zadanie utrzymać znak celowniczy na celu ataku. Jednostka ognia armaty 2A70 liczy 34 naboje. Armata ładowana jest automatycznie przy użyciu elektromechanicznego układu zasilania. Szybkostrzelność armaty z użyciem pocisków odłamkowo-burzących wynosi 10 - 12 strz./min.