氣動球閥由氣動執行機構和球閥組成。氣動執行器分為雙作用和單作用。雙作用氣動執行機構有齒條、活塞、輸出軸、密封圈等部件。球閥與球閥構成雙作用氣動球閥。打開壓縮空氣后，氣壓推動氣缸活塞運動，輸出軸旋轉90°C，球閥開啟或關閉。當氣源斷開時，氣缸內沒有壓力，輸出軸停止轉動，球閥保持在開啟或關閉位置。只有再次打開氣源后，動作才恢復，所以對于雙作用氣動球閥，

單作用氣動執行器和球閥組成單作用氣動球閥。單作用執行器和雙作用執行器的區別在于其內部有復位彈簧，而雙作用氣動執行器中沒有復位彈簧。當打開氣源時，輸出軸帶動球閥開啟或關閉。氣源斷開后，由彈簧驅動復位，輸出軸帶動球閥關閉或打開。

常開氣動球閥與氣源斷開后，球閥打開。打開氣源后，球閥關閉。當常閉氣動球閥與氣源斷開時，球閥關閉。打開氣源后，球閥打開。只有單作用氣動球閥區分常開和常閉。

常開氣動球閥和常閉氣動球閥的選擇主要考慮工藝管道和設備的生產安全。當氣源發生故障時，氣動球閥管路的開啟或關閉，對系統的安全影響是不同的，所以氣動球閥的常開和常閉方式應根據實際情況選擇。