用一個鏟鬥進行週期性作業的挖掘機械。鏟鬥以挖掘、回轉、卸料、返回為一個週期迴圈挖掘物料。單鬥挖掘機主要用於挖掘基坑、疏浚河道、剝離表土和採掘礦石等作業。工作時機器不走動。機器在停機處將所能挖到的物料挖完後移動一段距離，在新的位置重新挖掘。單鬥挖掘機的主要技術參數為鏟鬥容量、機器重量和發動機功率。鏟鬥容量一般為0.05～100米3。
分類 按用途單鬥挖掘機可分為剝離型、采礦型和建築型3種。剝離型挖掘機挖掘半徑大，可在露天礦剝離較大范圍的表土。采礦型挖掘機挖掘力大，可直接挖掘爆破後的礦石。建築型挖掘機可配裝多種工作裝置，供挖掘、起重、打樁和鉆孔等不同作業之用，又稱通用型挖掘機。此外，還有以拖拉機為底盤、前端懸掛裝載裝置、後端安裝挖掘裝置的挖掘機和以汽車為底盤的挖掘機，主要用於小型工地。
結構 各種單鬥挖掘機均由動力裝置、傳動裝置、行走裝置、轉臺和工作裝置等組成，圖1為機械式正鏟挖掘機。通常，動力裝置、工作裝置和駕駛室裝在轉臺上。轉臺可繞垂直軸線回轉，最大轉角為180°、270°、360°。工作裝置包括鏟鬥、動臂和鬥桿。鏟鬥有正鏟鬥、反鏟鬥、拉鏟鬥和抓鬥等幾種。行走裝置以履帶式和輪胎式使用最廣。（見彩圖）
單鬥挖掘機
工作原理和作業過程 正鏟挖掘機主要用於挖掘高於承機面（機器停立和行走的地面）的物料。機械式正鏟挖掘機利用推壓力和提升力挖掘物料，圖2為其作業過程。挖掘時動臂傾角不變，先將鏟鬥降到挖掘起始位置，然後外伸的鬥桿將鬥齒壓入料堆，同時提升鏟鬥，切下物料。滿鬥後，轉臺回轉，鏟鬥被帶到卸料點，打開鬥底卸料。卸料後，轉臺轉回到挖掘位置，開始下一個作業循環。鏟鬥的升降、鬥桿的伸縮和鬥底開啟都用鋼絲繩操縱。鬥桿的伸縮也可用齒輪齒條傳動。液壓式正鏟挖掘機利用動臂油缸、鬥桿油缸、鏟鬥油缸進行挖掘和卸料。轉臺的轉動由液壓馬達完成。
反鏟挖掘機主要用於挖掘低於承機面的物料。機械式反鏟挖掘機利用工作裝置的自重和挖掘力挖掘物料。作業時先轉動鬥桿使鬥桿和鏟鬥向前伸出，然後工作裝置在自重作用下降到挖掘起始位置使鬥齒切入物料，再轉動鬥桿和鏟鬥將物料切下。滿鬥後，提升動臂到一定高度，轉臺回轉，鏟鬥被帶到卸料點，轉鬥（或開鬥）卸料。卸料後，轉臺轉回到挖掘位置，開始下一個作業循環。動臂的升降、鬥桿和鏟鬥的轉動均用鋼絲繩操縱。液壓式反鏟挖掘機（圖3）也是利用動臂油缸、鬥桿油缸、鏟鬥油缸進行挖掘和卸料，用液壓馬達使轉臺轉動。液壓式反鏟挖掘機利用油缸的作用力進行挖掘，挖掘力大，因此反鏟挖掘機多為液壓式。
圖3 液壓式反鏟挖掘機
拉鏟挖掘機（圖4）適用於挖掘低於承機面的土壤，挖掘半徑大。挖掘時放松提升繩，鏟鬥被拋到作業面（由位置Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ）並靠自重使鬥齒切入土壤，然後用牽引繩把鏟鬥拉向機體進行挖掘（由位置Ⅲ→Ⅳ），用提升繩控制切削深度。滿鬥後收緊提升繩將鏟鬥吊離作業面，此時收緊卸料繩使鏟鬥不致傾翻。然後一邊收提升繩，一邊松牽引繩將鏟鬥帶到所需要的卸載高度和卸載距離，同時轉臺轉到卸料處（位置Ⅴ）。再放松牽引繩使卸料繩松開，鏟鬥在自重作用下傾翻卸料（位置Ⅵ）。卸料後，轉臺轉回到挖掘位置，開始下一個作業循環。
抓鬥挖掘機用於裝卸散狀物料和挖取污泥、大塊度物料或形狀不規則物料，還適用於挖基坑和垂直樁孔等。