坦克的防护力包括避开敌*的发现、被破坏的忍耐力及被击中后对车组人员的保护和存活能力。
避开发现
勒克莱尔主战坦克坦克在森林及丛林静止时可用车体上的迷彩伪装作掩护以避开攻击；在开阔的地型时，坦克会成为一个明显的目标；当一架坦克在开动引擎移动时，引擎运作的热力可轻易被红外线探察到；坦克的履带在地面上留下的痕迹可在空中发现，在沙漠移动时引起的沙尘亦比车体体积大数倍。
热效应是坦克的主要弱点之一，就算是一架静止在掩体后、开动了引擎的坦克释放出的热空气引至的影像反应（像海市蜃楼效应）仍可以被探察得到。坦克的动力由柴油引擎或涡轮引擎推动，运作时像一架火车头，发出的声音可在远距离上听到（涡轮引擎更为严重），气味亦可透过风向而被察觉出来。坦克在移动时亦会震动地面。
由于重量大，现代坦克采用极大输出功率的引擎（1,匹或千瓦以上），亦导致它比周围事物发出更大的热能讯号。沙漠风暴行动中美*的M1艾布兰亦有四次因为热能讯号而被伊*的T-72发现，当时的伊*更会在夜间完全静止以探察敌方的热能讯号。
科索沃战争中显示出经常移动的坦克有更高的存活率，当时北约空中部队最初成功破坏在战场上静止的塞尔维亚坦克，后来塞尔维亚陆*把他们的坦克不断转换阵地，存活率亦立刻提高。
装甲
主战坦克是现代地面部队中拥有最强装甲的车辆，坦克的装甲主要保护车体内部及车组成员对抗各种武器攻击。坦克最常见的威胁是敌*坦克的动能穿甲弹，其他包括反坦克导弹、反坦克地雷、大型炸弹、火炮直接命中、及大规模杀伤性武器等能毁灭坦克的武器，致命弱点还有被空中武器从顶部攻击。大部分现代主战坦克对火炮的破片及如火箭筒等的轻型反坦克武器有完整的保护力。实际上坦克装甲如果要对抗所有威胁将会变得非常沉重，因此设计时只取防护力及重量的平衡点。
大部分装甲战斗车辆以坚硬的钢铁或以铝制造，不少坦克亦以的轧压均质装甲（RHA）作防护。
T-54的倾斜装甲，比垂直时厚近一倍。二战前，多个坦克设计师推出了新的装甲设计──倾斜装甲，当中以T-4的倾斜装甲最为著名，与相同厚度的普通装甲相比下，倾斜角度的装甲对战斗部的防护能力大大提高。战斗部击中此类装甲跳弹的几率远高于普通装甲。
在二战时期，由战机发射的无制导反坦克火箭亦令坦克内的车组人员非常畏惧，尤其是D日霸王行动时，但其实无制导反坦克火箭的命中率很低，反而由飓风战斗机（HawkerHurricane）发射的40毫米炮及斯图卡轰炸机的7毫米炮效果更好。反坦克高爆弹、巴祖卡火箭筒（Bazooka）及Panzerfaust亦是二战时期出现的新产品，它们皆采用锥形装药以贯穿目标。
年代开始，有些坦克已经装有混合了合金及陶瓷材料的新型复合装甲。复合装甲是一种具优良防护能力的被动装甲，而由英国开发著名的乔巴姆装甲（Chobhamarmour）亦是改良自复合装甲，美*的M1A1艾布兰则采用更先进的贫铀装甲。
年代开始，坦克开始装备爆炸反应装甲，当坦克被命中后，坦克表面的反应装甲就会爆炸，能够炸开穿甲弹锥形装药的金属射流。爆炸反应装甲逐渐成为主流坦克的标准配备，为第三代主战坦克的标志之一。
今天，地雷及空中武器从顶部的攻击仍然是坦克的致命弱点。轻型反坦克武器对破坏履带仍然有效，当履带被毁后坦克将失去任何机动力，因此很多履带式车辆都装有侧裙来保护履带及悬挂系统。有些反坦克弹药采用软性炸药以做成破片伤害。以色列为了向车组人员提供高度防护，因此他们梅卡瓦主战坦克设计比较特别，它以引擎及油箱作第二度防护来保护车箱内的车组人员。
被动防御
大部分装甲车辆皆装有烟雾弹发射器以在被伏击或攻击时快速发射烟雾弹作掩护，烟雾屏障可有效阻挡以可见光瞄准的武器攻击。有些烟雾弹可产生极浓密的雾团来影响激光目标指示器的效能，尤其是发射后需要保持目标制导的反坦克导弹。很多现代的主战坦克如法国勒克莱尔的烟雾弹发射器可发射催泪弹及破片手榴弹，以色列的坦克更装有可由内部遥控运作的小型迫击炮以对付掩体后的目标。二战时某些德*坦克的烟雾弹/破片手榴弹发射器更可从内部装填以避免人员暴露在外。部分坦克除装有烟雾弹发射器外，更装有以消耗燃料来运作的烟雾制造机。
现代坦克的被动防御还包括被激光制导时发出警报的系统及被超短波雷达发现时的无线电警报系统。
反制系统
99式坦克载有激光目眩压制干扰装置爆炸反应装甲是一种在坦克及装甲车辆上常见的反制品，它可以引爆击中车体装甲的锥形装药高爆反坦克弹战斗部以降低伤害，由于成本低、使用简易，爆炸反应装甲在八十年代起，便被先进国家的*队大量地采用。
主动防护系统（Activeprotectionsystems，APS）是一种未来的反制产品，它采用雷达或类似的扫描装置找寻，并自动反制来袭战斗部。近代俄罗斯出产的新型坦克装有一种可自动干扰来袭导弹及瞄准制导装置，名为Штора（Shtora）的主动干扰系统。
坦克具有一定涉水能力(M60A)车组成员暴露在车体外时的保护
当坦克上的车组成员暴露在车体外，如车长或驾驶员打开保护盖伸出上半身以观察战场环境时，他们会因缺乏保护变得非常危险而容易成为敌方的目标，如敌*步兵及狙击手的射击，或因坦克被炮弹或导弹击中而引至受伤。因此潜望镜及相似功能的瞄准具成为坦克车长常用的观察装置，但是一旦将舱门全部关闭仅依赖潜望镜或是其他光学仪器作战时效率也会受到影响。