自动化立体仓库是通过软件、货架、配套设备的搭配，利用计算机程度控制，实现自动化存取货物的一套系统。货架是以重型货架为原型，存取货的主要设备是堆高机，再配合流水线等装置，计算机来实现全程控制，通常还配有条码枪、打印机等。
自动化立体仓库的每个库位，都在计算机里有唯一的标识，并对应一个座标。存货时，输入货物的相关信息后，软件根据库存状况及相关设置，分配给货物一个标识，并绑定所输入的货物信息。堆高机根据计算机指令，将货物送到指定的位置。自动化立体仓库取货时，根据标识、货物信息或座标中任意一个数据，将坐标信息发送给堆高机，堆高机从指定位置将货物取出。
堆高机在指定的轨道内前后移动，而前叉可以自由的转向和移动。每条通道，都必须有一台堆高机进行作业，堆高机通过天轨和地轨固定在货架的通道内，接受计算机指定进行作业。
自动化立体仓库在实现自动化作业时，通常都配备流水线作业。货物存取时，流水线用来连接出入口至堆高机这一段的自动货控制。在有些应用场合，流水线还要配合分拣作业等。
