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。
堆垛起重机的分类方式很多，主要分类形式如下：
(一)按照有无导轨进行分类
可分为有轨堆垛起重机和无轨堆垛起重机，其中，有轨堆垛起重机是指堆垛起重机沿着巷道内的轨道运行，无轨堆垛起重机又称高架叉车。在立体仓库中运用的主要作业设备有：有轨巷道堆垛起重机、无轨巷道堆垛起重机和普通叉车。
(二)按照高度不同进行分类
可分为低层型、中层型和高层型，其中，低层型堆垛起重机是指起升高度在5m以下，主要用于分体式高层货架仓库中及简易立体仓库中；中层型堆垛起重机是指起升高度在5～15m，高层型堆垛起重机是指起升高度在15m以上，主要用于一体式的高层货架仓库中。
(三)按照驱动方式不同进行分类
可分为上部驱动式、下部驱动式和上下部相结合的驱动方式。
(四)按照自动化程度不同进行
可分为手动、半自动和自动堆垛起重机。手动和半自动堆垛起重机上带有司机室，自动堆垛起重机不带有司机室，采用自动控制装置进行控制，可以进行自动寻址、自动装卸货物。
(五)堆垛起重机按照用途不同可分为桥式堆垛起重机和巷道堆垛起重机
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，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。
一、手动控制
手动控制是司机在堆垛起重机的司机台上一边查看货位号码，一边操作操纵手柄或按钮完成行走、升降、货叉进出。
二、半自动控制
司机在堆垛起重机的司机台上，按动所需货位号的按钮，起重机就自动完成行走、升降各种动作，并停止在的货位号处。货叉的进出动作由手动操纵杆或用按钮进行控制。返回动作大多是按动返回按钮即可自动返回原位。
三、全自动控制
这是属于无人操纵的形式，操纵盘装在起重机外，用按钮或穿孔卡等为指令。因此，只要按下启动电钮，就能遥控堆垛起重机自动进行进出库动作。近来也有采用磁心存贮器等存贮装置来存贮各货位号的库存量或品种，进行在库管理的方式。
四、计算机控制
设置与电子计算机直联的地面控制盘，把进出库指令输入电子计算机，进行集中控制。通过电子计算机发出的进出库指令存贮在地面控制盘上的前置盒式计算器中，计算器一边控制堆垛起重机把目标货物自动地进出库，一边进行进出库货位号、品种、次数等运算，实施在库管理。
在大型立体自动仓库中，往往采用这种管理方式。在现已建成的小型独立货架式仓库中，也有一些采用小型电子计算机进行在库管理的。
