Karahanlı Türkçesinde fiil çekimleri, Orhon ve Uygur Türkçesinden farklı olarak bazı yenilikler ve değişimler göstermiştir. Belirli geçmiş zaman, Türkiye Türkçesinde olduğu gibi {-DX} ekiyle kurulur; ancak kişi eki olarak iyelik ekleri kökenli ekler (örn. ba-dım, ay-dıŋ, aç-tımız) kullanılmaktadır. Belirsiz (öğrenilen) geçmiş zaman ise {-mIş} ekiyle çekimlenir ve bu yapıda kişi zamirleri kaynaklı kişi ekleri tercih edilir (unıt-mış men, bekle-miş sen gibi).
Geniş zaman çekiminde {-(yX)r} ve -ar/-er ekleri kişi zamirleriyle birlikte kullanılır (bak-ar men, tur-ur men, tile-yür sen). Gelecek zaman için ise Karahanlı Türkçesinde üç ayrı ek (-ġay/-gey, -ġa/-ge, -ġu/-gü) kullanılmaktadır. Ayrıca metinlerde çok fazla örneği bulunmayan, yakın gelecek zamanı karşılayan -ġalır/-gelir ekine de yer verilmiştir; örneğin bar-ġalır men 'hemen geleceğim' veya al-ġalır 'almak üzereredir' biçimlerinde görülür.
Şart kipi, Orhon ve Uygur Türkçesindeki -sar/-ser ekini bırakarak tamamen -sa/-se biçimine dönüşmüştür. Kişi adılı kaynaklı kişi ekleriyle çekimlenir (bar-sa men, kör-se sen, bitse-miz). Emir kipinde ise her kişi ayrı eklerle kurulur: 1. tekil için -(A)yI(n) (ay-ayın), 1. çoğul için -(a)lım/-(e)lüm (bar-alım), 2. çoğul için -Xŋ(lar/ler) (bar-ıŋ) ekleri kullanılır.
Gereklilik kipi, gelecek zaman eki olarak da kullanılan -ġu/-gü (kerek) ekiyle sağlanır. Metinlerde genellikle üçüncü tekil kişiyle çekimlenmiş biçimleri yaygındır; akıtġu kerek 'akıtmak gerek', küdezgü 'korumak gerek' veya yırak turġu 'uzak durmak gerek' örneklerinde olduğu gibi zorunluluk anlamı pekiştirilir.
Karahanlı Türkçesinde birleşik fiil çekimleri, er- yardımcı fiilinin üzerine zaman ve kişi çekim eklerinin getirilmesiyle oluşturulur. İlgili zamanın her kişi ekleriyle çekimi metinlerde sınırlı kalmıştır. Hikâye birleşik zamanı; zaman ekini alan fiilin üzerine -DI + kişi eki almış er- yardımcı fiilinin getirilmesiyle FİL + er + DI + kişi ekleri kalıbında kurulur.
Belirli geçmiş zamanın hikâyesine aydım erdi 'söyledimdi', kıldım erdi 'yaptımdı'; belirsiz geçmiş zamanın hikâyesine törütülmüş erdiŋ 'yaratılmıştın'; geniş zamanın hikâyesine korkur erdime 'korkardım', tiler erdime 'dilerdim'; gelecek zamanın hikâyesine buzġay erdi 'bozacaktı' örnekleri gösterilebilir. Kuran Tercümesinde gelecek zamanın hikâyesinde bolġaytı (< bolġay erti), kılġatı (< kılġa erti) gibi farklı yapılaşmalar da mevcuttur.
Rivayet birleşik zamanı, zaman ekini alan fiilin üzerine -mIş + kişi eki almış er- yardımcı fiilinin getirilmesiyle (FİL + er + mIş + kişi ekleri) oluşur. Geniş zamanın rivayeti için tiler ermiş 'dilermiş', şartın rivayeti için sevse ermiş 'sevseymiş' örnekleri verilebilir.
Şart birleşik zamanı (rivayet birleşik çekim), zaman ekini almış fiilin üzerine -sA + kişi eki alan er- yardımcı fiilinin getirilmesiyle kurulur. Belirli geçmiş zamanın şartı (kördüm erse 'gördüysem'), belirsiz geçmiş zamanın şartı (basmış erse 'basmışsa'), geniş zamanın şartı (barır erse ' giderse') ve gelecek zamanın şartı (ayġu erse 'söyleyecekse') bu grubun başlıca alt türleridir.
Fiilden türeyen sıfat-fiiller isim çekim eklerini alabilir; hem adın, hem sıfatın hem de eylemin özelliklerini taşıyarak fiilin gösterdiği eylemi yapanı da nitelerler. Zaman kavramı taşırlar, olumsuzluk eki alabilirler ve değişik çatılara girebilirler ancak kişi kavramı taşımazlar. Geçmiş zaman sıfat-fiil ekleri -DUk ve -mIş ekleridir; örneğin bılmedükin 'bilmediği için', toġmış kün 'doğan güneş' kullanımları yaygındır.
Geniş zaman sıfat-fiil ekleri arasında -Ar/-Ir/-(y)Ir (kaynar ügüz 'coşkun su'), olumsuz geniş zaman sıfat-fiili -mAz/-mAs (taplamaz 'beğenmediğim'), -GAn (okıġan bitgen 'okur-yazar'), -(I)glI (tutuġlı 'tutan, vakıf olan') ve -gUçI (tutġuçı 'tutan') ekleri yer alır. Bu ekler dönemin zengin sıfat-fiil envanterini oluşturur.
Gelecek zaman anlamı taşıyan sıfat-fiil ekleri -gU (ı-nanġu tayanġu kişi 'inanılacak güvenilecek kişi'), -gUlUk (-gU ve +lık eklerinin birleşimiyle 'yapmak için' anlamı katan tapınġuluk 'tapmak onun hakkıydı') ve -DAçI (keldeçke 'geleceklere', bardaçı er 'giden') ekleridir. Ayrıca -AsI ekleri de (bıçası neŋ 'bıçak kesecek şey') gelecek zaman anlamı yansıtır.
Sıfat-fiiller cümle içinde sıfat görevinde oldukları gibi adlaşmış sıfat-fiil olarak da sıklıkla karşımıza çıkarlar. Metinlerde hem Kutadgu Bilig'den hem Divânü Lugâti't-Türk'ten hem de Atebetü'l-Hakayık'tan pek çok somut örnekle desteklenmişlerdir.
Eylemden türeyen ancak cümle içinde çoğunlukla belirteç görevinde bulunan zarf-fiiller, sözcükler arasında bağlayıcı ilişki kurarlar. Özne, tümleç veya nesne olamazlar; eylem çekimine girmedikleri için kişi ve kesin bir zaman kavramı taşımazlar. En yaygın kullanılan zarf-fiil eklerinden biri -(I)p ekidir; yan cümleyi ana cümleye bağlar ve '-arak/-erek' anlamı katar, ünlüyle bitenlere eklendiğinde araya /y/ kaynaştırma ünsüzü girmez.
-(y)I ve -A ekleri, asıl fiille aynı zamanda meydana gelen eylemi veya hareketin tarzını gösterir. Tasviri fiillerde de asıl fiile bağlama görevi üstlenirler. -gAlI eki eklendiği fiile '-mak için' anlamı katarak amacını ifade eder (alġalı 'almak için'). -gInçA eki ise asıl eylemin gerçekleşeceği zamanın sınırını belirler (tutuġlınça sen 'tutuncaya kadar').
-(X)pan eki -(I)p'ın genişletilmiş biçimidir (ukupan 'anlayarak', baruban 'vararak'). -mAdIn eki, yüklemin hareketinin gerçekleştiği sırada, ekin eklendiği eylemin henüz gerçekleşmediğini bildirir (kılmadın 'yapılmadan'). -er/-mez erken yapısı ise eklendiği eyleme '-dığı zaman, -dığında' anlamları kazandırır (teprer erken 'hareket ettiğinde').
Karahanlı Türkçesindeki zarf-fiil eklerinin birçoğu bugün Türkiye Türkçesinde yaşamakla birlikte, -(X)pan gibi bazı ekler tarihsel süreçte işlekliğini yitirmiştir.
Karahanlı Türkçesinde birleşik fiiller iki ana biçimde incelenir. Bunlardan ilki İsim veya Sıfat + Yardımcı Fiil biçiminde olan birleşik fiillerdir. Bu yapı genellikle bol- ('olmak'), kıl- ('etmek, yapmak'); daha az oranda et-, tur- ve tut- yardımcı fiillerinin isim veya sıfatlara getirilmesiyle oluşturulur. Bulun bol- 'esir olmak', asıġ kıl- 'fayda sağlamak', dik tur- 'dik durmak', çak et- 'ses çıkarmak' ve elig tut- 'yardım etmek' bu gruptandır.
İkinci grup ise Asıl Fiil + Zarf-Fiil Eki + Tasviri Fiil yapısıyla kurulan birleşik fiillerdir. -A/-U/-I zarf-fiil ekini almış asıl fiilin bar-, bil-, bér-, kel-, kör-, tur- gibi tasviri fiillerle birleşmesiyle meydana gelir. Her tasviri fiilin işlevi kendine özgüdür.
bar- tasviri fiili eylemin devam ettiğini (arta bar- 'artmaya devam etmek'), bil- fiili gücü yetebilme yeteneğini (aydra bil- 'ayırabilmek'), bér- fiili tezlik anlamını (ayu bér- 'söyleyivermek'), kel- fiili sürüp gitme anlamını (aka kel- 'akıp gelmek'), kör- fiili dikkat ve çaba göstermeyi (baka kör- 'dikkatle bakmak'), tur- fiili ise sürekliliği (arta turur 'artmaktadır') ifade eder.
Birleşik fiillerin bu alt türleri, Karahanlı Türkçesinin söz varlığı ve sözdizimi zenginliğini ortaya koyması bakımından oldukça kritik bir yere sahiptir.