单斗挖掘机的工作装置主要有正铲、反铲、拉铲和抓斗等形式（见图2-1），它们都属于循环作业式机械。每一个工作循环包括挖掘、回转、卸料和返回四个过程。
一、机械式单斗挖掘机的工作过程
1．正铲挖掘机
正铲挖掘机的工作装置如图2-2所示，由动臂2、斗杆5和铲斗1等组成。
正铲的工作过程为：
（1）挖掘过程。先将铲斗下放到工作面底部（1），然后提升铲斗，同时使斗杆向前推压（有的小型挖掘机依靠动臂下降的重力来施压），完成挖掘（II→II）。
（2）回转过程。先将铲斗向后退出工作面（IV），然后回转，使动臂带着铲斗转到卸料位置（V）。同时可适当调整铲斗的伸出度和高度适应卸料要求，以提高工效。
（3）卸料过程。开启斗底卸料（VI）。
（4）返回过程。回转挖掘机转台，使动臂带着空斗返回挖掘面，同时放下铲斗，斗底在惯性作用下自动关团（VI-→1）。
机械传动式正铲挖掘机适宜挖掘和装载停机面以上的1～IV级土和松散物料。
2．反铲挖掘机
机械传动式反铲挖掘机的工作装置如图2-3所示，由动臂5、斗杆4和铲斗2等组成。动臂由前支架7支持。
反铲的工作过程为：
（1）先将铲斗向前伸出，让动臂带着铲斗落在工作面上（I）。
（2）将铲斗向着挖掘机方向拉转，于是它就在动臂和铲斗等重力以及牵引钢索的拉力作用下完成挖掘（II）。
（3）将铲斗保持且所示状态连同动臂一起提升到目所示状态，再回转至部科处进行卸料
反铲主底有可开启式（N）与不可开启式（V）两种。
反铲挖掘机适用于挖掘停机面以下的上，例如挖掘基坑及沟槽等。机械传动式反铲挖掘过程由于只是依靠铲斗自身重力切土，所以只适宜于挖掘轻级土和中级上。
3．机械传动式拉铲挖掘机
机械传动式拉铲挖掘机的工作装置如图2-4所示，它没有斗杆，而是由格栅型动臂与带钢索的悬挂铲斗1组成。铲斗的上部和前部是敞开的。
拉铲的工作过程为：
（1）首先拉收和放松牵引钢索3，使铲斗在空中前后摆动（视情况也可不摆动），将铲斗提升到位置I，然后同时放松提升钢索和牵引钢索，铲斗被顺势抛掷在工作面上（I-I皿），铲斗在自重作用下切入土中。
（2）拉动牵引钢索，使铲斗装满土（IV）。
（3）然后提升铲斗，同时放松牵引钢索，使铲斗保持在斗底与水平面成8°～12°仰角，防止铲斗倾翻卸料。
（4）在提升铲斗的同时将挖掘机回转至卸料处，放松牵引钢索使斗口朝下卸料。
（5）挖掘机转回工作面进行下一次挖掘。
拉铲挖掘机适宜挖掘停机面以下的土，特别适用于开挖河道等工程。由于拉铲靠铲斗自重切土进行挖掘，所以只适宜挖掘一般土料和砂砾等。
4．抓斗挖掘机
抓斗挖掘机的工作装置如图2-5所示，它带有两瓣或多瓣的蚌形抓斗1。抓斗用提升索2悬挂在动臂4上。斗瓣的启闭由闭合索3来执行。为了不使抓斗在空中旋转，用一根定位索5来定位。定位索的一端与抓斗固定，另一端与动臂连接。
抓斗的工作过程为：
（1）放松闭合索，固定提升索，使斗瓣张开。
（2）同时放松提升索和闭合索，让张开的抓斗落在工作面上，并借自重切入土中（1）。
（3）逐渐收紧闭合索，抓斗在闭合过程中装满土料（I）。
（4）当抓斗完全闭合后，提升索和闭合索收紧，并以同一速度将抓斗提升（III），同时将挖掘机转至卸料位置。
（5）放松闭合索，使斗瓣张开，卸出土料（IV）。
抓斗挖掘机适宜挖掘停机面以上和以下的土，卸料时无论是卸在车辆上或弃土堆上都很方便，特别适合挖掘垂直而狭窄的桥基桩孔、陡峭的深坑以及水下土方等作业。但抓斗受自重的限制，只能挖取一般土料、砂砾和松散料。
二、液压传动式单斗挖掘机的工作过程
液压传动式单斗挖掘机一般只带正铲、反铲、抓斗和起重工作装置，其工作循环和机械传动式挖掘机基本相同。由于其挖掘、提升和卸料等动作是靠液压油缸来实现的，因此，其工作能力比同级机械传动式挖掘机要高。液压传动式单斗挖掘机正铲、反铲的作业范围如图2-6所示，两者对停机面上下的作业都能挖掘。