標準氣缸是引導活塞在缸內進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。其工作原理主要是利用壓力空氣使活塞移動。

氣缸通常由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成。按結構特征，主要分為活塞式氣缸和膜片式氣缸；按運動形式分為直線運動氣缸和擺動氣缸。

做往復直線運動的氣缸又有多種類型。比如單作用氣缸，僅一端有活塞桿，從活塞一側供氣聚能產生氣壓，氣壓推動活塞產生推力伸出，靠彈簧或自重返回。雙作用氣缸則從活塞兩側交替供氣，在一個或兩個方向輸出力。

膜片式氣缸用膜片代替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復位，密封性能好但行程短。沖擊氣缸是新型元件，能把壓縮氣體的壓力能轉換為活塞高速（10～20 米/秒）運動的動能來做功。

無桿氣缸是沒有活塞桿的氣缸總稱，包括磁性氣缸、纜索氣缸。當從無桿腔輸入壓縮空氣時，有桿腔排氣，兩腔的壓力差形成的力推動活塞運動，使活塞桿伸出；當有桿腔進氣，無桿腔排氣時，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。

以日本 SMC 標準氣缸為例，當活塞在壓縮空氣推動下向右運動時，缸右腔的氣體經柱塞孔及缸蓋上的氣孔排出。在活塞運動接近行程末端時，活塞右側的緩沖柱塞將柱塞孔堵死，活塞繼續向右運動，封在氣缸右腔內的剩余氣體被壓縮，緩慢地通過節流閥及氣孔排出，被壓縮的氣體產生的壓力能若與活塞運動的全部能量平衡，就會取得緩沖效果，使活塞在行程末端運動平穩，不產生沖擊。調節節流閥閥口開度大小，能控制排氣量，從而決定被壓縮容積（緩沖室）內壓力大小，以調節緩沖效果。若令活塞反向運動，從氣孔輸入壓縮空氣，可直接頂開單向閥，推動活塞向左運動。

日本 SMC 標準氣缸缸筒的內徑大小是關鍵參數，筒徑大小決定著氣缸輸出力的大小。