气动气缸的能量转换（在压缩空气的形式，通常）转换成运动。运动可以是旋转的或线性的，这取决于气缸的类型。一些类型的气动气缸包括：
拉杆缸
旋转气缸
夹爪
带磁力连杆或旋转气缸的无杆气缸
带机械连接的无杆气缸
气动人造肌肉
结合旋转和直线运动的特殊气缸常用于夹紧操作
真空发生器
气动气缸主要由活塞、气缸和阀门或端口组成。活塞被隔膜或密封件覆盖，将空气保持在气缸的上部，使空气压力迫使隔膜向下，移动下方的活塞，进而移动与气缸相连的阀杆气缸的内部部件。气动气缸可能只有一个信号输入点，顶部或底部，具体取决于所需的操作。
阀门操作所需的压力很小，通常是输入力的两倍或三倍。活塞的尺寸越大，输出压力就可以越大。如果空气供应量较低，则使用较大的活塞也可能会很好，从而以较少的输入获得相同的力。这些压力足以压碎管道中的物体。在100 kPa输入下，您可以轻松举起一辆小型汽车（1,000磅以上），而这只是一个基本的小型气动阀。然而，阀杆所需的合力会太大而导致阀杆失效。
该压力传递到阀杆，该阀杆连接到阀塞蝶阀等。在高压或高流量管道中需要更大的力，以使阀门克服这些力，并使其移动阀门运动部件来控制内部流动的材料。阀门输入压力是控制信号。这可能来自各种测量设备，每种不同的压力都是阀门的不同设定点。
典型的标准信号是20-100 kPa。例如，阀门可以控制容器中的压力，该容器具有恒定的流出量和变化的流入量（由致动器和阀门变化）。压力变送器将监测容器中的压力并传输20-100 kPa的信号。20 kPa表示没有压力，100 kPa表示有全量程压力（可以通过变送器校准点改变）。
随着容器内压力的升高，变送器的输出上升，这种增加的压力被送到阀门，使阀门向下冲程，并开始关闭阀门，减少流入容器的流量，降低容器内的压力。容器中的多余压力通过流出液排出。这称为直接作用过程。
