堆垛起重机也称堆垛机，是立体仓库中最重要的起重运输设备，是代表立体仓库特征的标志。堆垛起重机的主要作用是在立体仓库的通道内来回运行，将位于巷道口的货物存入货架的货格，或者取出货格内的货物运送到巷道口。

早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架（立柱），利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物，通常称为桥式堆垛机。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机。这种堆垛机利用地面导轨来防止倾倒。其后，随着计算机控制技术和自动化立体仓库的发展，堆垛机的运用越来越广泛，技术性能越来越好，高度也越来越高。如今，堆垛机的高度可以达到40米。事实上，如果不受仓库建筑和费用限制，堆垛机的高度还可以更高。

堆垛起重机具有以下特点：

1．作业效率高

堆垛起重机是立体库的专用设备，具有较高的搬运速度和货物存取速度，可在短时间内完成出入库作业，堆垛起重机的最高运行速度可以达到500m/min。

2．提高仓库利用率

堆垛起重机自身尺寸小，可在宽度较小的巷道内运行，同时适合高层货架作业，可提高仓库的利用率。

3．自动化程度高

堆垛起重机可实现远程控制，作业过程无须人工干预，自动化程度高，便于管理。

4．稳定性好

堆垛起重机具有很高的可靠性，工作时具有良好的稳定性。

桥式堆垛起重机是指堆垛货又有悬挂立柱导向的堆垛起重机；巷道堆垛起重机是指金属结构有上、下支撑支持，起重机沿着仓库巷道运行，装取成件物品的堆垛起重机。

使用堆垛起重机的货架系统要按货架的列、层、行的所在货位分别编号，以便实现向指定货位自动地进出库，也便于利用电子计算机进行在库管理。实际上，最新的大型立体自动仓库大多采用电子计算机进行在库管理。然而，为了节省设备投资，在小型自动仓牢中，多数仍采用手动控制和半自动控制。