Pneumatski pokretači ključni su uređaj koji se široko koristi u području industrijske automatizacije. Njihov princip rada uglavnom se temelji na učinku tlaka plina i pretvorbi mehaničke strukture. Kad komprimirani zrak ili drugi plin pod pritiskom uđe u komoru pneumatskog pokretača, u komori će se formirati određeni pritisak. Razlika između ovog tlaka i otpora vanjskog okruženja ili unutrašnjosti pokretača omogućuje klip, zupčanik ili druge mehaničke dijelove unutar pokretača da se učinkovito kreću kada tlak dosegne određeni prag. Ovisno o scenariju dizajna i primjene pokretača, ovaj pokret može biti linearni ili kružni.
Unutarnja struktura pneumatskog pokretača obično sadrži jednu ili više komora, koje se učinkovito kontroliraju preciznim sustavima brtvljenja i ventila. Kad plin uđe u komoru, gura klip ili dijafragmu u komoru da se kreće u suprotnom smjeru. Kroz prijenos mehaničkih dijelova poput povezivanja šipki i zupčanika, ovaj se kretanje na kraju pretvara u rotaciju ili linearno kretanje na izlaznom kraju pokretača. Na primjer, u standardnom dvostruko djelovanju pneumatskog pokretača, kada komprimirani zrak ulazi iz luke cijevi, plin gura dvostruke klipove da se linearno pomiče na oba kraja. Stalak na klipu zatim vozi zupčanik na rotirajućoj osovini da se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, otvarajući na taj način ventil. Kad komprimirani zrak uđe iz luka B cijevi, plin gura dvostruke klipove da se linearno pomiče u sredini, a nosač na klipu vozi zupčanik na rotirajućoj osovini kako bi se okrenuo u smjeru kazaljke na satu kako bi se zatvorio ventil. Ovaj princip prijenosa nije samo jednostavno u strukturi, već ima i visoku pouzdanost i stabilnost.
Pored dvostrukog djelovanja pneumatskih pokretača, jednokatni pneumatski pokretači također su važan dio pneumatske tehnologije. Pneumatski pokretači s jednim djelovanjem obično imaju samo jednu zračnu komoru, jednu od njihovih prebacivanja pokreće izvor zraka, a druga radnja ovisi o resetiranju opruge. Ovaj dizajn omogućava jedno-djelujući pneumatski pokretač da održava određeni položaj ili stanju bez potrebe za kontinuiranim opskrbom zrakom, čime se učinkovito štedi energija i smanjuje troškove.
Načelo rada pneumatskih pokretača također uključuje dinamiku plina i fluidne dinamike. Zbog velike kompresibilnosti plina, glatkoću kretanja pneumatskih pokretača može se u određenoj mjeri pogoditi kada je opterećenje veliko. Kako bi poboljšali glatkoću i preciznost kretanja, neki vrhunski pneumatski pokretači koriste tehnologije poput cilindara za prigušivanje plina-tekućine za kombiniranje zračnih cilindara s hidrauličkim cilindrima. Ova kombinacija ne može postići samo glatko kretanje i veću preciznost, već i postići podesivu i kontroliranu brzinu.