Автоматика пулемета «Брэн» действует на основе отвода части пороховых газов из канала ствола. На направляющей трубке позади отверстия для сброса газов в атмосферу выполнялся кольцевой щиток. Существенным отличием от прототипа (ZB-30) было движение ствола со ствольной коробкой при выстреле назад вдоль спусковой рамы приблизительно на 6 мм для частичной компенсации действия отдачи на оружие. Движение гасится поршневым амортизатором с пружиной. Когда энергия поглощена, пружина амортизатора разжимается и возвращает откатившиеся части и механизмы в переднее положение. Переделка исходной чешской конструкции, создававшейся под 7,92-мм патрон «маузер», под патрон.303 «бритиш сервис» потребовала и других изменений. Поскольку патрон имел выступающую закраину, а кордитный порох давал существенно иные характеристики давления в канале ствола и засорял газоотводные пути, пришлось заметно изменить систему питания (введя, в частности, магазин секторной формы, попутно увеличив его емкость до 30 патронов) и сместить назад газоотводное отверстие, обеспечив лучший продув газовой камеры. Соответственно были изменены регулятор и газовый поршень.
Запирание канала ствола производилось перекосом затвора. Стойка штока газового поршня входит в затворную раму, и две наклонные плоскости принимают заднюю часть затвора, вверх, запирая его на боевые упоры в верхней части ствольной коробки. При выстреле часть пороховых газов, проб через отверстие в стенке ствола и газовый регулятор, давит на газовый поршень и отбрасывает его в заднее положение. Хвостовик штока поршня проходит расстояние около 32 мм, во время которого затвор остается полностью запертым. При дальнейшем движении наклонная поверхность на хвостовике штока опускает заднюю часть затвора, отпирая канал ствола. Гильза извлекается из патронника, а затем неподвижный отражатель проходит по пазу затвора и выталкивает гильзу через вырез в хвостовике штока газового поршня.
Во время отхода газового поршня назад возвратно-боевая пружина сжимается, накапливаемая ею энергия совместно с амортизатором посылает поршень вперед. Пружина амортизатора тормоза отката сравнительно «мягкая», поэтому скорость движения газового поршня вперед невысока, что и позволяет поддерживать темп стрельбы около 500 выстрелов в минуту. Выступы подавателя в верхней передней части затвора выталкивают патрон из магазина, установленного вертикально сверху ствольной коробки, и далее направляют его вниз. Когда патрон полностью дослан в патронник, движение затвора прекращается. Газовый поршень движется вперед за счет оставшейся энергии возвратно-боевой пружины, две наклонные плоскости поднимают заднюю часть затвора, запирая его. Наклонные плоскости во время выстрела остаются под затвором и удерживают его запертым. Газовый поршень продвигается дальше, и выступ затворной рамы бьет по ударнику. Газовый регулятор имеет четыре положения, открывающие отверстия разного диаметра, перестановка регулятора производилась без разборки, носиком пули патрона и занимала несколько секунд. Придав импульс движения газовому поршню, газы выходят наружу через отверстия в стенках газовой камеры.
Выстрел производился с заднего шептала, после запирания канала ствола стойка затворной рамы наносила удар по ударнику в затворе. Флажковый переводчик-предохранитель смонтирован с левой стороны над спусковой скобой. Переднее положение флажка отвечает режиму «автоматический огонь», среднее — «предохранитель», заднее — «одиночный огонь». Предохранитель разъединяет спусковой крючок и шептало посредством разобщителя, выступ которого удерживает шток газового поршня за вырез. Считается, что это не очень удачное решение, поскольку при падении или ударе газовый поршень может выйти из зацепления, а ведь именно он воздействует на ударник. Шептало имеет посередине окно, через которое проходит рычаг разобщителя. Когда переводчик установлен в положение одиночного огня, разобщитель поднимается на траекторию движения газового поршня, который нажимает на него, когда движется вперед. Разобщитель опускается в окно шептала, которое освобождается для подъема и удержания поршня во взведенном положении. Нажатие спускового крючка опускает разобщитель. Когда переводчик поставлен на автоматический огонь, разобщитель опускается вниз через окно шептала, его верхняя часть не мешает движению газового поршня. Стрельба продолжается до тех пор, пока не будет отпущен спусковой крючок или не будут израсходованы патроны.
Защелка магазина расположена позади его гнезда. Установка магазина сверху заставила сместить влево крупный секторный прицел с диоптрическим целиком, эксцентриковым (барабанным) регулятором и мушку. Приемное окно ствольной коробки и окно для выбрасывания гильзы в походном положении закрывались сдвижными крышками. Прицел насекали от 200 до 2000 ярдов (от 182,88 до 1828,8 м) через 50. Максимальная дальность стрельбы составляла 3000 м, эффективная дальность — 650 м при стрельбе по наземным целям, 550 м — по воздушным.
При скорострельности 120 выстрелов в минуту по инструкции полагалось заменять ствол после 300 выстрелов (10 магазинов), или через 2,5 минуты. Замена ствола занимала 6–7 секунд. Для этого нужно было поднять рукоятку замыкателя ствола на четверть оборота и потянуть ствол за рукоятку переноски вперед. Пулемет достаточно просто разбирался и обслуживался.
Конфигурация патрона.303 «бритиш» нередко вызывала остановки стрельбы из-за перекоса или цепляния патрона. Рекомендовалось даже снаряжать магазин не 30, а 28–29 патронами — в общем-то не редкость для автоматического оружия под патрон с выступающей закраиной, когда магазин «недоснаряжали» на 2–3 патрона. Имелся также и дисковый многорядный на 100 патронов с радиальным их положением. Если масса снаряженного коробчатого магазина составляла 1,25 кг, то дискового — 5,5 кг, так что пулемет с дисковым магазином использовался в основном на зенитных установках. Магазины изготавливали компании «Бирмингем Смол Армз» и «Остин Мотор Уоркс».
Производство «Брэн» Mk 1 было непростым и металлоемким. Только для изготовления ствольной коробки требовалось около 270 рабочих операций и 550 обмеров с точностью до 0,03 мм, причем коробка массой чуть меньше 2 кг получалась из заготовки в 10 кг — потери металла для военного времени очень чувствительные. Поэтому пулемет «Брэн» Mk 2, принятый в июне 1941 г., отличался упрощением и ускорением производства. Он получил упрощенный секторный прицел, вместо единой сборки «пламегаситель — мушка — газовый регулятор», выполнявшейся из нержавеющей стали, появились три разные части, причем из нержавейки делался только газовый регулятор. Приклад лишился дополнительной рукоятки, которой пулеметчики почти не пользовались, телескопическую сошку сменила нерегулируемая, рукоятка перезаряжания выполнялась теперь нескладной, на ствольной коробке уже не делали канавок для облегчения, и масса пулемета увеличилась с 10,04 кг до 10,52 кг.
В июле 1944 г. приняли «Брэн» Mk 3 и Mk 4 — это были соответственно модификации Мk 1 и Mk 2. На МК 3 ствол укоротили до 562 мм, уменьшили массу до 8,76 кг. Пулеметы Mk 4 обладали еще более коротким стволом и массой, сниженной до 8,65 кг, минимума, допустимого при стрельбе сравнительно мощными патронами.303.
В критичном 1940 г. производство «Брэн» по лицензии «Ройал Смол Армз» начали в странах Содружества. В Канаде этим занялась «Джон Инглис Компани» в Торонто, в Австралии — завод «Смол Армз» в Литгоу. «Джон Инглис» делала «Брэн» как для стран Содружества, так и на экспорт, включая 7,92-мм модификацию для Китая.
