以氣動系統中最常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明，氣缸典型結構如下圖所示。它由缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋及密封件等組成。雙作用氣缸內部被活塞分成兩個腔。有活塞桿腔稱為有桿腔，無活塞桿腔稱為無桿腔。當從無桿腔輸入壓縮空氣時，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負載推動活塞運動，使活塞桿伸出；當有桿腔進氣，無桿腔排氣時，使活塞桿縮回。若有桿腔和無桿腔交替進氣和排氣，活塞實現往復直線運動。

機械接觸式無桿氣缸的結構和工作原理

機械接觸式無桿氣缸在氣缸缸管軸向開有一條槽，活塞與滑塊在槽上部移動。為了防止泄漏及防塵需要，在開口部采用聚氨脂密封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩端缸蓋上，活塞架穿過槽，把活塞與滑塊連成一體。活塞與滑塊連接在一起，帶動固定在滑塊上的執行機構實現往復運動。

這種氣缸的特點是：

   1）與普通氣缸相比，在同樣行程下可縮小1/2安裝位置；

   2）不需設置防轉機構；

   3）適用于缸徑10~80mm，最大行程在缸徑≥40mm時可達7m；

   4）速度高，標準型可達0.1~0.5m/s；高速型可達到0.3～3.0m/s。

其缺點是：

   1）密封性能差，容易產生外泄漏。在使用三位閥時必須選用中壓式；

    2）受負載力小，為了增加負載能力，必須增加導向機構。

磁性無桿氣缸的結構和工作原理

活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動，其結構如圖所示。它的工作原理是：在活塞上安裝一組高強磁性的永久磁環，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環作用，由于兩組磁環磁性相反，具有很強的吸力。當活塞在缸筒內被氣壓推動時，則在磁力作用下，帶動缸筒外的磁環套一起移動，氣缸活塞的推力必須與磁環的吸力相適應。

齒輪齒條式擺動氣缸的結構和工作原理

齒輪齒條式擺動氣缸是通過連接在活塞上的齒條使齒輪回轉的一種擺動氣缸，其結構原理如下。活塞僅作往復直線運動，摩擦損失少，齒輪傳動的效率較高，此擺動氣缸效率可達到95%左右。

葉片式擺動氣缸和工作原理

單葉片式擺動氣缸的結構原理如下，它是由葉片軸轉子（即輸出軸）、定子、缸體和前后端蓋等部分組成。定子和缸體固定在一起，葉片和轉子聯在一起。在定子上有兩條氣路，當左路進氣時，右路排氣，壓縮空氣推動葉片帶動轉子順時針擺動。反之，作逆時針擺動。葉片式擺動氣缸體積小，重量最輕，但制造精度要求高，密封困難，泄漏是較大，而且動密封接觸面積大，密封件的摩擦阻力損失較大，輸出效率較低，小于80%。因此，在應用上受到限制，一般只用在安裝位置受到限制的場合，如夾具的回轉，閥門開閉及工作臺轉位等。