Un actuador de pistón, como todos los actuadores, es un dispositivo que transforma la energía bruta en movimiento. En general, el actuador está conectado a un pistón que está contenido dentro de un recinto. Algo que causa presión ingresará al gabinete y obligará al pistón a moverse, lo que mueve el actuador y lo que sea a lo que esté conectado. Con un diseño adecuado, es posible que este movimiento continúe a través de una serie de pasos y partes que dan como resultado una gran cantidad de movimiento generado por un pequeño cambio en el propio actuador. En la mayoría de los casos, estos dispositivos se alimentan a través de sistemas neumáticos, hidráulicos o de combustión.
Como se indicó anteriormente, el diseño de un actuador de pistón es bastante simple. La mayoría de ellos solo constan de unas pocas partes: el pistón, la carcasa y el brazo del actuador, junto con dos válvulas para permitir que la fuente de energía entre y salga. La parte más compleja del sistema suele ser el método utilizado para proteger el pistón de la fuente de energía.
Independientemente de lo que mueva el pistón, el interior del gabinete debe ser lo más hermético posible para obtener el mayor retorno del uso de energía. La mayoría de estos sistemas utilizan un cilindro con la cabeza del pistón formando un extremo. Dado que la energía dentro del gabinete está diseñada para causar ráfagas de presión, incluso las fugas más pequeñas alrededor de las válvulas o el pistón pueden causar una falta de energía. Algunos gabinetes también deben proteger el interior del sistema de peligros como calor extremo o daños por agua.
El tamaño del actuador de pistón es directamente proporcional a la cantidad de energía necesaria para moverlo y la cantidad de movimiento que puede crear. Un actuador de pistón grande requiere mucha potencia, mientras que los más pequeños no. Un pistón pequeño genera una pequeña cantidad de movimiento y uno grande genera mucho. Si bien esto puede parecer obvio, entra en juego cuando un sistema utiliza un proceso que puede multiplicar la potencia de salida, que es una práctica común en los sistemas hidráulicos.
Muchos tipos de actuadores de pistón utilizan sistemas hidráulicos por esa misma razón. Los pistones pequeños están conectados a un tanque más grande que contiene un pistón grande. Los pistones pequeños se activarán y moverán una cantidad relativamente pequeña de agua y usarán una pequeña cantidad de energía. El efecto acumulativo de todo este movimiento crea un gran aumento de presión y activa el pistón grande. En este caso, varios actuadores actúan en conjunto para crear la fuente de energía utilizada por un actuador de pistón grande.