气动执行器是利用气动压力驱动阀门启动或调节的一种执行机构，又称气动执行机构或气动装置，但俗称气动头。有时气动执行机构配有一些辅助装置。常用阀门定位器和手轮机构。阀门定位器的作用是利用反馈原理提高执行机构的性能，使执行机构能够根据控制器的控制信号实现精确的定位。手轮机构的作用是在控制系统断电、空气停止、控制器无输出或执行器故障时，直接操作控制阀，维持正常生产。
气动执行器的执行机构和调节机构是一个统一的整体，执行机构有薄膜式、活塞式、叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于推力大的场合；薄膜式行程小，只能直接驱动阀杆。叉式气动执行器具有扭矩大、空间小的特点，扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线，但并不十分美观，常用于高扭矩阀门。齿轮齿条式气动执行器具有结构简单、动作稳定可靠、安全防爆等优点。广泛应用于电厂、化工、炼油等安全要求高的生产过程。
当压缩空气从a管喷嘴进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端（气缸盖端）直线移动。活塞上的齿条带动转轴上的齿轮逆时针旋转90度，阀门开启。此时，气动执行器阀两端的气体通过B喷嘴排出。相反，当压缩空气从B喷嘴进入气动执行器两端时，气体推动双塞在中间直线移动，活塞上的齿条带动转轴上的齿轮顺时针旋转90度，阀门关闭。此时，气动执行器中间的气体通过喷嘴排出。以上是标准型的传动原理。根据用户要求，气动执行器的安装可采用与标准型相反的传动原理，即选择右轴顺时针转动开启阀门，逆时针转动关闭阀门。单作用（弹簧复位式）气动执行器a喷嘴为进气口，B喷嘴为排气口（B喷嘴应配备消音器）。喷嘴a的入口是一个打开的阀门，当空气被切断时，阀门被弹簧力关闭。