I cilindri pneumatici convertono l'aria compressa in un movimento lineare preciso, proprio come il pistone di un'auto azionato dalla benzina. In un cilindro a doppio effetto, la pressione dell'aria spinge il pistone in avanti e poi lo ritrae, eliminando la necessità di una molla di ritorno.
Sebbene i cilindri a doppio effetto comportino un costo iniziale più elevato rispetto alle unità a semplice effetto, offrono prestazioni superiori:cicli più rapidi, maggiore potenza erogata e minore consumo di energia per attività identiche. Le industrie li utilizzano per l'attuazione di valvole, l'automazione delle porte, il carico e lo scarico di nastri trasportatori, operazioni di sollevamento e presse ad alta resistenza.
I sistemi robotici, in particolare quelli che impiegano i muscoli artificiali McKibben, si basano sui cambiamenti di pressione rapidi e coordinati forniti dai cilindri a doppio effetto. Questi cilindri consentono l'azione duale dei muscoli, analoga a quella dei bicipiti e dei tricipiti, necessaria per un movimento del braccio fluido e simile a quello umano.
Oltre alla produzione, i cilindri a doppio effetto sono parte integrante dei sistemi di sospensione automobilistici e aerospaziali, delle piattaforme di trivellazione, degli spaccalegna, delle attrezzature per movimento terra, delle terne, degli ascensori, dei compattatori di rifiuti, dei camion della spazzatura, dei carrelli elevatori e dei martinetti per sollevatori pesanti. Alimentano inoltre i ventilatori medici e si sono rivelati indispensabili nelle missioni spaziali, come l'apertura delle porte dell'hangar navette, dove le radiazioni degradano i componenti elettronici ma non i sistemi pneumatici o idraulici.
