Повышение огневой мощи танка способствовала установка на нем новых прицелов. На Т-72А был установлен лазерный (или, как он именовался в документах тех лет — квантовый) прицел-дальномер ТПД-К1. После этого процесс измерения наводчиком дальности стал занимать доли секунды, а ошибка стала составлять всего ±10 м независимо от расстояния до цели. На первых серийных Т-72А устанавливались еще старые башни из задела по Т-72. На них еще оставались защитные головки базовой трубы оптического прицела-дальномера. Левая — использовалась для установки лазерного дальномера, правая, за ненадобностью, закрывалась броневой крышкой. Вместо ночного активного прицела был установлен активно-пассивный ТПН-3-49. Дальность стрельбы ночью с этим прицелом и ИК-осветителем Л-4 «Луна-4» возросла до 1300 м. В пассивном режиме она составляла 500 м.
Существенно возросла защищенность машины. Это было достигнуто как за счет увеличения толщины броневых деталей, особенно в лобовой части, так и применения комбинированной брони с наполнителями из новых неметаллических материалов. Из-за заметно увеличившихся лобовых скул башни Т-72А получил в армии США неофициальное, но достаточно широко применявшееся прозвище «Долли Партон». По-видимому, эти скулы напоминали заокеанским военным прелести прославившейся своим бюстом американской актрисы.
Вместо четырех откидных противокумулятивных щитков на каждом борту был установлен сплошной резинотканевый экран.
Защищенность танка была повышена также установкой в передней части башни 12 пусковых установок системы запуска дымовых гранат 902А «Туча» и введением системы зашиты от напалма «Сода».
На Т-72А установили усовершенствованный двигатель В-46-6 и внесли некоторые изменения в ходовую часть. В частности число траков в гусенице было увеличено до 97, цельнолитые направляющие колеса заменили сварными, уменьшена масса и увеличен до 285 мм динамический ход опорных катков, введена система дорожной сигнализации. Механик-водитель получал в свое распоряжение ночной активно-пассивный прибор ТВНЕ-4Б.
В процессе серийного производства танк Т-72А продолжал совершенствоваться. Так, в 1980 году было усилено бронирование носовой части корпуса за счет приварки 30-мм броневого листа и перераспределения толщины комбинированной брони: 60+100+50 мм вместо 80+105+20 мм. В том же году были внедрены торсионные валы с повышенным уровнем рабочих напряжений.
В 1981 году на танк Т-72А начали устанавливать 125-мм пушку 2А46М. Особенность конструкции этого орудия — соединение трубы ствола с казенником с помощью быстроразъемного секторного устройства, что позволяет производить замену трубы ствола в полевых условиях без демонтажа пушки из башни. На выполнение этой операции необходимо примерно 2 часа. В затвор был введен механизм, обеспечивавший его открывание за два такта с усилием, уменьшенным до 25 кг вместо 75 кг. Для улучшения точности стрельбы цилиндры двух тормозов отката были закреплены симметрично относительно оси канала ствола в правом верхнем и левом нижнем углах казенника. Конструкция противооткатных устройств обеспечивает малозаторможенный откат до вылета снаряда из канала ствола и плавное торможение при накате, а также уменьшает возможность сбиваемости выверки прицела.
Пушка 2А46М имеет верхнее расположение полу-автоматики и устройство встроенного контроля количества жидкости в тормозах отката и накатнике, позволяющее производить их проверку без выполнения искусственного отката. Для выверки нулевой линии прицеливания без выхода членов экипажа из танка пушка оснащена устройством встроенного контроля выверки.
С 1982 года на Т-72А начал устанавливаться прицельный комплекс 1А40, который включал в себя лазерный прицел-дальномер ТПД-К1, устройство выработки боковых упреждений с блоком индикации и баллистический поправочник.
В 1984 году на танках начали устанавливать стабилизатор вооружения 2Э42-2 с электромеханическим приводом в горизонтальной плоскости и электрогидравлическим — в вертикальной. В том же году на Т-72А появился двигатель В-84 мощностью 840 л.с. В 1985 году началось производство танков с более эффективными воздухоочистителями и системой подогрева впускаемого воздуха (ПВВ).
В ходе проведения регламентных работ и капитального ремонта с 1985 года на танках Т-72А устанавливалась навесная динамическая защита, состоящая из 227 элементов (61 — на корпусе, 70 — на башне и 96 — на бортовых экранах). Танки, прошедшие такую модернизацию, получили обозначение Т-72АВ.