De werking van een stapelkraan is voornamelijk afhankelijk van een besturingssysteem dat de apparatuur centraal beheert, waarbij taken worden uitgevoerd zoals inkomende opslag, uitgaand ophalen en vrachtafhandeling in overeenstemming met de operationele vereisten van het magazijn. Operators voeren opdrachten in via een bedieningspaneel en het systeem bepaalt de operationele volgorde van de kraan op basis van de locatie van de lading en het beoogde opslagslot. In sterk geautomatiseerde hoog-magazijnen kan de stapelkraan ook rechtstreeks taken ontvangen van het Warehouse Management System (WMS) en de bijbehorende bewerkingen automatisch uitvoeren volgens vooraf ingestelde programma's.
Om te beginnen gebruikt de stapelkraan zijn rijmechanisme om naar de aangegeven gangpadpositie te bewegen; het hefmechanisme past vervolgens de hoogte van het laadplatform aan om de vorken uit te lijnen met de beoogde opbergsleuf. Bij uitgaande werkzaamheden strekken de vorken zich uit naar het rek om de gepalletiseerde lading op te halen en trekken zich vervolgens terug; bij inkomende werkzaamheden transporteert de kraan de lading naar de daarvoor bestemde sleuf en schuift de vorken uit om de lading op het rek te plaatsen. Wanneer een taak is voltooid, gaat de stapelkraan door naar de volgende opdracht, waardoor de lading continu kan worden opgeslagen en opgehaald.
Afhankelijk van het besturingsniveau worden de werkzaamheden met stapelkranen over het algemeen onderverdeeld in handmatige, semi-automatische en automatische modi. Bij handmatige bediening is personeel betrokken dat de apparatuur bestuurt om specifieke bewegingen uit te voeren, waardoor deze geschikt is voor taken zoals inbedrijfstelling en onderhoud van apparatuur. Semi-automatische bediening vereist menselijke tussenkomst voor bepaalde stappen, terwijl het besturingssysteem de overige acties afhandelt. Bij automatische werking voert het systeem autonoom bewegingen uit-waaronder rijden, heffen en het in-/uitschuiven van de vork-op basis van vooraf ingestelde programma's. De juiste bedrijfsmodus wordt geselecteerd op basis van factoren zoals de schaal van het magazijn, operationele vereisten en het automatiseringsniveau.
