Корпус машины сварен из стальных броневых катаных листов, полностью герметичен и позволяет осуществлять преодоление водных преград вплавь. Корпус разделён на три отделения: силовое (моторно-трансмиссионное), управления и боевое. Место командира оборудовано поворотной башенкой, установленной на крыше башни. В нише башни размещены две укладки с зарядами и снарядами для кумулятивных боеприпасов. В кормовой части — укладки под снаряды и заряды основного орудия.

 

Бронирование САУ «Гвоздика» обеспечивает противопульную и противоосколочную защиту экипажа.
Орудие полностью унифицировано по баллистическим характеристикам и используемым боеприпасам со 122-мм буксируемой гаубицей Д-30. Ствол состоит из трубы, казённика, эжектора и дульного тормоза. Затвор орудия вертикально-клиновой, оснащён полуавтоматическим механизмом повторного взведения. Противооткатные устройства состоят из гидравлического тормоза отката веретённого типа, заправленного жидкостью «Стеол-М» или «ПОЖ-70», и пневматического накатника, заправленного азотом или воздухом. Цилиндры тормоза отката закреплены в казённике орудия. Максимальная длина отката составляет 600 мм.

 

В основной боекомплект гаубицы 2А31 входят осколочно-фугасные снаряды с контактным взрывателем. Для САУ «Гвоздика» разработаны корректируемые снаряды «Китолов-2М», имеющие возможность поражения бронетанковой техники в местах сосредоточения пусковых установок, долговременных оборонительных сооружений, мостов и переправ. Кроме того, предусмотрено использование осветительных и дымовых снарядов, а также снарядов — постановщиков радиопомех.
Для наведения орудия, осуществления разведки местности днём и в ночной период времени в командирской башенке установлен комбинированный прицел с прожектором, а также два призменных перископических прибора наблюдения. Место наводчика оборудовано артиллерийским панорамным прицелом для стрельбы с закрытых огневых позиций и прицелом прямой наводки для ведения огня по наблюдаемым целям.

 

Самоходная гаубица «Гвоздика» поступала на вооружение артиллерийских дивизионов мотострелковых и танковых полков Сухопутных войск СССР на замену 122-мм гаубицам М-30 и Д-30. Стандартный дивизион насчитывал по три батареи из шести самоходных орудий.

 

«Гвоздика» широко применялась на протяжении всей войны в Афганистане. Тактика применения сводилась к выдвижению батарей этих самоходок вслед за штурмовыми группами и уничтожению обнаруживаемых огневых точек противника огнём прямой наводкой. Подобная тактика существенно снижала потери советских войск.

 

Применялись в локальных конфликтах на постсоветском пространстве: в Приднестровье, во время гражданской войны в Таджикистане, в Первой и Второй чеченских кампаниях. В 2014 г. в ходе вооружённого конфликта на востоке Украины эти самоходные гаубицы использовали обе воюющие стороны.

 

2С1 состояли на вооружении армий Югославии, Ирака, Ливии, Сирии, Йемена.
«Гвоздика» активно применяется обеими сторонами конфликта в зоне СВО. Доказала свою надёжность в экстремальных условиях, а также простоту в освоении личным составом. 2С1 — «рабочая лошадка» конфликта, которая в состоянии работать как со специально оборудованных позиций, так и с прямой наводки. Цель «Гвоздики» — опорные пункты, пункты временной дислокации, а также тыловые коммуникации противника. Благодаря отличным ходовым качествам быстро меняет позиции во избежание ответного огня противника. Корректировка огня производится при помощи разведывательных беспилотных летательных аппаратов.