单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向动动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。
单作用气缸的特点是：
1.仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小。
2.用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输力。
3.缸内安装弹簧。膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。
4.气缸复位弹簧、膜片的张力均随着变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。
由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程、其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上，单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。
单双气缸工作原理：据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。
若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。
在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。
①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
当活塞在压缩空气推动下向右运动时，缸右腔的气体经柱塞孔4及缸盖上的气孔8排出，被压缩的气体所产生的压力如果能与活塞运动所具有的全部能量相平衡，即会取得缓冲效果，使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击。
