1963年连载的钢铁侠漫画，光是正史世界(Earth-616)版本就积累了至少50件盔甲，跨越了50年历史，彼此的设定也可能存在一些矛盾，相比之下，漫威电影宇宙(Earth-1999年)可以从电影等线索概括钢铁侠和钢甲的技术知识。
部分内容是在缺乏官方设定的情况下推导出的，如果有矛盾一切以官方的设定为主。
钢铁侠的动力科技
与完全依赖着装者自身体力支撑的传统盔甲有别，托尼·史塔克（Tony Stark）研发的钢铁侠系列战甲在分类上属于动力装甲（Power Suit/Armor/Exoskeleton），是一种以电脑捕捉主人关节动作后，再由外部动力源输出能源连动的外骨骼装置，因此在操作上不仅对主人的体力消耗极少，更可以让主人拥有超乎常人的力量。
问题来了，高耗能是动力战甲要克服的最大难题，稳定而庞大的能量输出是动力战甲的核心。在电影里，钢铁侠系列装甲使用的动力来源是小型化过后的方舟反应堆（Arc Reactor），这个装置在目前推出的数部电影里已历经多个发展阶段，也出现过数个版本，以下将依序介绍：
1.方舟反应堆（联合计划原型）
位于军工厂的弧形反应堆
方舟反应堆科技的诞生最早可溯源至阿斯加德人（Asgardian）遗留在地球的宝物--宇宙魔方（The Tesseract）。
这个足以产生庞大能量并制造爱因斯坦--罗森桥（Einstein-Rosen Bridge，即虫洞）的神物在二次大战期间曾被九头蛇军团（Hydra）夺取作为雷射坦克、大型轰炸机等武器与载具的能量来源，并在其袭击全球的计划失败后遗留在北极圈的深海当中，最后辗转被托尼的父亲霍华德·史塔克（Howard Stark）所回收。
霍华德、特工卡特和安东·万科
几经研究后，受到宇宙魔方启发的霍华德自1963年起（《钢铁人2》00:47:19）展开了联合计划（Unity Project），并邀请自苏联叛逃的科学家安东·万科（Anton Vanko）一起完成了反应堆原型的基础设计。
奥巴代亚·斯坦（Obadiah Stane）
只可惜在原型完成之前，安东即于1967年被指控从事谍报活动而遭到了美国政府的驱逐（《钢铁人2》00:47:27），这个插曲间接造成了鞭锁（Whiplash）多年后向史塔克家族复仇的事件，也让霍华德一度放弃以永续能源改变世界的理想。
事件发生后，霍华德在好友兼生意伙伴奥巴代亚·斯坦（Obadiah Stane）的劝说下重新投入军火生产，方舟反应堆首座原型直到1975年（官方提供的剧中时间轴，《The Art Of Marvel's The Avengers》，p.16）才得以完成并公开亮相。
托尼与奥巴代亚·斯坦
原型版的方舟反应堆至少有2座，其一负责托尼马里布（Malibu）宅邸的厂房供电；其一则位于史塔克工业（Stark Industries）加州总部的军工厂，并在奥巴代亚·斯坦与托尼的战斗中因人工超载而完全毁损。
虽然斯坦曾说方舟反应堆只是个“不具经济效应的噱头”，但从反应堆实际运用的情况推断，这句话的意思应是指研发投入的成本过高且不及小型化过后的功效，并非指反应堆的能源产出不足。
但事实上，“联合计划”所完成的反应堆仍然只是个半成品。原本由霍华德发现、预定置入反应炉核心的新元素在当年的科技限制下是无法合成的，因此霍华德只得采用对人体有害的钯（Palladium，Pd）作为替代的反应原料，并将新元素的原子结构图隐藏在1974年第3届史塔克博览会（Stark Expo）的展场模型中、期望托尼未来能在神盾局（SHIELD）的协助下重现方舟反应堆应有的样貌。
2.小型化方舟反应堆（应急品）
十戒帮（The Ten Rings）
在问世以后，方舟反应堆的发展随即陷入了数十年的瓶颈，直到2009年托尼被十戒帮（The Ten Rings）俘虏、强迫其打造武器的事件发生后，这项科技才开始有了重大突破。
由于托尼在暴徒袭击的过程中被飞弹波及，不只身受重伤，炮弹的碎片也深植心脏难以取出，为了拯救托尼的生命，同为十戒帮人质的侯殷森（Ho Yinsen）遂在其胸口植入一枚连接到汽车电池的电磁铁作为吸附之用，以避免炮弹碎片随着血液循环进入重要器官；但殷森所作的毕竟只是暂时性的急救措施，因此托尼在生命迹象稳定之后利用十戒帮提供的军火材料暗地制造了小型化的方舟反应堆，除了提供电磁铁几近永续的电力外，也为逃生用的钢铁侠Mark 1装甲供给能源。
托尼也有心的证据
这款小型化方舟反应堆所使用的钯金属是从史塔克工业生产的导弹零件中取出，置入核心的数量总计1.6克（《钢铁侠》00:24:13），虽然每秒估计可产生约30亿焦耳的电能（《钢铁侠》00:25:53；《Iron Man Manual》，p.37），但如此庞大的能源在Mark 1装甲逃离山洞时就已近乎消耗殆尽，因此托尼回国后随即制造了全新的反应堆完成品完成换装，并委托秘书小辣椒（Pepper Potts）将旧版的反应炉丢弃。不过小辣椒将原本应销毁的反应堆做成了纪念品回送给托尼，这个“托尼也有心的证据”也因此阴错阳差地在日后成了Mark 3装甲对抗铁霸王（Iron Monger ）时唯一可依赖的能量来源。
3.小型化方舟反应堆（完成品）
新一代的武器
由于最初的小型化方舟反应堆是危急情况下利用有限资源打造而成的应急品、功能尚不完备，因此托尼死里逃生后，随即利用家中厂房制造了第二个小型化反应堆准备替换。
与最初的应急品相比，第二版的方舟反应堆除了结构较为简单外，能源输出更强也更加稳定，足以支持钢铁战甲飞行、发射冲击光束等新增加的功能，俨然已经进入正式完成品的阶段。
只可惜这个反应炉在历经Mark 2的首次飞行与Mark 3的古尔米拉（Gulmira）远征后即被斯坦强行夺取作为铁霸王装甲的动力源使用，并在最后决战的爆炸中与落败的斯坦一同灰飞烟灭。
4.小型化弧形反应炉（第二款完成品）
在斯坦背叛的事件后，完成新型Mark 4装甲的懂你开始以钢铁侠身份活跃于世界各地，频繁进行跨国救灾与打击十环帮等活动（《Iron Man 2: Public Identity》连载剧情），而随着新装甲的使用次数日益增加，制造新反应炉的需求自然也应运而生。
新版小型化方舟反应堆的功率已经到达了每秒可输出80亿焦耳的程度（《钢铁侠2》官方网站的介绍（「War Machine」模式下的「Videos」页面）），而且外观比前一款简单、功能也更加重视拆卸与替换的便利性。
可随意取出钯金属板的设计
反应堆底部的电线设计被取消，再也不需要与托尼体内的电磁铁进行有线连结，因此更容易自胸口取出，也更容易补充能源--只要打开反应堆的底部后，就可以随时替换反应堆核心的钯金属原料；备用的钯金属板平时则收藏在托尼的雪茄盒里。
但东尼长期的使用与依赖却也暴露了弧形反应堆的致命缺点—钯金属中毒。这种重金属中毒的现象无法痊愈，只能透过服用叶绿素汁与二氧化锂的注射减缓症状，新型装甲庞大的能量消耗更是加速了感染的过程：随着钯金属板替换的次数越来越频繁，东尼血液内的毒素指数也越来越高，因此寻找替代的反应原料显然成了当务之急。
5.小型化方舟反应堆（第三款完成品）
新反应堆使用新元素作为核心
正当托尼面临死亡边缘、绝望地发现任何现有的元素都无法替代钯金属作为方舟反应堆的核心时，神盾局长尼克·弗瑞（Nick Fury）亲自捎来了霍华德当年遗留给东尼的讯息，终于让方舟反应堆借托尼之手走向最终的阶段，完成了设计之初的设想。
这款最新型的小型化方舟反应堆使用了霍华德·史塔克当年在科技限制下未能合成的新元素，不只反应堆的运作达到了最佳状态、其每秒所能提供的电浆能量更是超过了100亿焦耳，庞大到“让核子反应堆比起来就像3A电池一样”（《Iron Man Manual》，p.74；《钢铁人2》01:07:20）。
更重要的是，新反应堆在装上胸口后意外吸收了东尼体内残留的钯金属毒素，奇迹似地解除了托尼的死亡危机。
值得一提的是：托尼在将反应堆装入身体后曾惊呼新反应炉的味道像“椰子混着金属”，据说这是部分吸毒者对古柯碱的描述，对照演员唐尼（Robert Downey Jr.）在现实世界中的人生经历，这相当有自嘲的意味。
6.方舟反应堆（二代原型）
史塔克大楼用反应堆供电
托尼经历了濒死的危机与鞭索在第4届史塔克博览会上引起的动乱后，从军火生产转型投入绿能科技的史塔克工业开始在纽约中央车站旁建造新总部--史塔克大楼（Stark Tower），并将第二代的方舟反应堆原型投入作为该建筑的独立供电设施。
Dr.Erik Selvig
负责为史塔克大楼供电的方舟反应堆位于建筑地下，其所生产的能源足以让整栋大楼在毫无外部供能的情况下独立运作长达一年的时间（《复仇者联盟》00:57:55），因此洛基（Loki）曾率领被其操纵的艾瑞克·赛维吉博士（Dr.Erik Selvig）占领此地，并利用反应堆供给的庞大能量驱动以宇宙魔方为核心的传送装置，借以为奇塔瑞（ Chitauri）大军开启通往地球的传送门。虽然托尼的电脑管家贾维斯（JARVIS）及时切断了反应堆的供电，但先前所提供的能源已足以让赛维吉博士的传送装置自行运作，因此仍然未能成功阻止奇塔瑞大军的来袭。
根据托尼所言，史塔克大楼所使用的反应堆其实还只是个原型（《复仇者联盟》），但从其外型与能效判断，应可推测这个反应堆的核心也使用了霍华德当年发现的新元素。
7.小型化弧形反应炉（第四款完成品）
历经洛基与奇塔瑞大军入侵纽约的事件后，托尼在着手酒窖计划（Project Wine Cellar，《Marvel's Iron Man 3 Prelude》#2，p.17）的同时也将自己胸口装置的小型化方舟反应堆进行了更进一步的升级。这款方舟反应堆同样使用了霍华德·史塔克当年发现的新元素，外观比起前一版本则更加简化，反应堆表面框架的造型仅剩下中心部份的三角形设计。
手术过程中被悬挂的反应堆
第四款完成品也是托尼在身上装置的最后一款方舟反应堆。经过奥尔得雷齐·基里安（Aldrich Killian）与AIM企图以绝境病毒（Extremis Virus）控制全球恐怖供需的事件后，一度受恐慌症所苦的懂你决定委托心脏外科权威吴医生（Dr. Wu）将镶嵌在体内的炮弹碎片取出。在手术的过程中，这款方舟反应堆被悬挂在手术台上方、以便即时吸附从托尼体内取出的碎片；手术结束后，托尼则回到自己马里布豪宅的原址，将已经停止运转的方舟反应堆丢进大海，让自己的人生正式迈向下一个阶段。
8.小型化方舟反应堆（仿制品）
鞭索的两款仿制品，新制的（图右）转速较高
除了托尼制造之外，也曾出现过效能较差的仿制品：例如安东·万科之子伊万·万科（Ivan Vanko）为了向史塔克家族复仇，就曾以自身技术配合父亲遗留的设计图制造了小型化的仿制反应堆，并以外骨骼战甲在摩纳哥大奖赛（Grand Prix de Monaco）的赛道上对托尼发动攻击。
根据托尼与伊万在牢房的对谈，这种仿制品系采用将冲击波能量（Repulsor Energy）穿过离子化电浆管道的方式（《钢铁侠2》00:38:20），加上转速较低，因此效率不佳、输出能源亦有限。之后，在贾斯汀˙汉默（Justin Hammer）帮助下越狱的伊万利用汉默工业（Hammer Advanced Weapon Systems）提供的资源私下制造了第二款仿制品，并加倍了方舟反应堆的转速，借此供应新一代鞭狂盔甲的动力（整编自Q for Quest博客）。
托尼发明的最强版本方舟反应堆，每秒所能提供的电浆能量超过100亿焦耳。一年的发电量有876亿千瓦时，与三峡大坝相当。
而方舟反应堆也是目前人们追求人造太阳托卡马克的高级完成品，尽管人们给出方舟反应堆的估值为3600万美元，考虑到新元素的创造、小型化的困难和供电量来看，托尼的方舟反应堆价值肯定超过万亿是妥妥的。一旦真的可以实现，将会深刻改变人类的工业、汽车业、交通业等等，可以完全垄断能源产业。
估值万亿，不算高估。而托尼随手就丢了，真是有钱任性。
