气动活塞执行机构使用一个靠空气压力来驱动的双作用气缸，其中尺寸25和50的执行机构即可以作为无弹簧结构，也可以与平衡弹簧一起使用。执行机构通常配合定位器实现调节功能，或通过电磁阀、气动开关等设备进行开关控制。带弹簧复位可调零比例式气动活塞式直行程执行机构。特点是输出力大，结构简洁、可靠、轻小、动作速度快、抗震性好。可与直通单双座、角型、套筒、隔膜、精小型等直行程类调节阀组配并带上定位定位器成为气动活塞式调节阀。
作用原理与多弹簧薄膜式执行机构相同。但是该系列执行机构用活塞取代了膜片，这一改变解决了薄膜式执行机构无法承受较大气源压力，膜片易老化等问题。使执行机构能够承受更大的气源压力。气源压力的提高，直接增大了执行机构的输出力。标准配置为单作用型，也可根据需要设计成双作用执行器。
气动活塞执行机构特点如下：
1、可采用较大的气源压力。例如，操作压力可高达1MPa，国产活塞执行机构也可0、5MPa，此外，它不需要气源的压力调节减压器。
2、推力大。由于不需要克服弹簧的反作用力，因此提高操作压力和增大活塞有效面积就能获得较大推力。对采用弹簧返回的活塞执行机构，其推力计算与薄膜执行机构类似，其推力要小于同规格的无弹簧活塞执行机构。
3、适用于高压差、高静压和要求有大推力的应用场合。
4、当作为节流控制时，输出位移量与输入信号成比例关系，但需要添加阀门定位器。
