氣缸的工作原理是：當從無杆腔輸入壓縮空氣時，有杆腔排氣，氣缸的兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力推動活塞運動，使活塞桿伸出;當有杆腔進氣，無杆腔排氣時，使活塞桿縮回，若有杆腔和無杆腔交替進氣和排氣，活塞實現往復直線運動。
氣缸結構
缸筒：缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內做平穩的往復滑動，缸筒內表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um。缸筒材質除使用高碳鋼管外，還是用高強度鋁合金和黃銅。
端蓋：端蓋上設有進排氣通口，有的還在端蓋內設有緩衝機構。杆側端蓋上設有密封圈和防塵圈 6，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內。杆側端蓋上設有導向套 5，以提高氣缸的導向精度。
活塞：活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設有活塞密封圈 12。還設有耐磨環 11以提高氣缸的導向性。
活塞桿：活塞桿是氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼，表面經鍍硬鉻處理，或使用不鏽鋼，以防腐蝕，並提高密封圈的耐磨性。
緩衝柱塞、緩衝節流閥：活塞兩側沿軸線方向設有緩衝柱塞 1、3，同時缸蓋上有緩衝節流閥 14和緩衝套 15，當氣缸運動到端頭時，緩衝柱塞進入緩衝套，氣缸排氣需經緩衝節流閥，排氣阻力增加，產生排氣背壓，形成緩衝氣墊，起到緩衝作用。
