材質は、古い物では鋳物によって本体（炸薬が詰められている部分）が形成されているが、近代の物では炸薬の性能向上もあって圧延加工の鉄板で作られている物が多い。旧日本陸軍では鉄不足から、陶器（備前焼など）による手投げ弾も製造された。 マークII手榴弾あるいはミルズ手榴弾をモデルにしたと推定される、パイナップル形の手榴弾で、京焼、清水焼、備前焼（山本陶秀（人間国宝）作）で制作された。また、旧日本海軍では丸い形状のものが開発され、沖縄の自衛隊資料では「四式陶製手榴弾」とある。確実な生産地としては瀬戸焼、有田焼、波佐見焼、信楽焼などが確認されており、他に益子焼、九谷焼、萬古焼、伊賀焼などでも製造されたと言われている。焼夷弾による空襲が激しくなるとこれを転用して消火弾と呼ばれる火災用のものもつくられた。（しかし、消火効果はほとんど期待できなかったといわれている）
目標に投げて（投擲という）爆散による破片で殺傷する他、ワイヤーや針金を利用して、仕掛け爆弾として罠に用いることもある。「投げ込む」という動作が可能であるため、障害物の向こうに投擲したり、銃弾が通じない戦車や装甲車などの内部に放り込むといった戦法に用いられる。手榴弾を罠として用いる場合、信管を点火と同時に爆発するものに取り替えることがある。これらは地雷同様、触れると非常に危険なものである。太平洋戦争中の日本などで、自決用として用いられた例もある。また、補給が断たれた緊急時には水中に投擲・爆発させ、魚を圧力で麻痺させて捕まえる事も可能で、食糧を得るために利用されたケースもある。
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映画等の描写では手榴弾が大の大人を数メートルも吹き飛ばす事があるが、これはあくまで演出で、実際の手榴弾にはそこまでの威力はない（特に「パイナップル」等と呼ばれる小型のものにはない、現在米軍が使用しているM67でさえ1人を1メートル飛ばせる程度）。実際にはほとんどの手榴弾の爆発自体が大人1人を僅かに浮かせる程度で、むしろ爆散する破片による負傷が主である（そのように設計されている）。手榴弾を数十センチ～1メートル程度の穴に落とし込めば、周囲の人間が負傷することは無いとされている。