Pneumatické válce mění tlak vzduchu na lineární pohyb. Jsou jako automobilové písty, kromě toho, že píst (a ojnice) je tlačen přílivem stlačeného plynu místo výbuchu benzinu. Píst musí být po každém zdvihu vrácen do výchozí polohy. Pokud se k vrácení pístu použije pružina, jedná se o jednočinný válec. Pokud se k návratu pístu používá tlak vzduchu, jedná se o dvojčinný válec.
Dvojčinné pneumatické válce jsou dražší než jednočinné pneumatické válce, ale dvojčinné válce jsou v porovnání s jinými důležitými opatřeními lepší než jednočinné válce. Dvojčinné válce jsou rychlejší, silnější a na stejnou práci spotřebují méně energie. V průmyslových aplikacích se pokud možno používají jednočinné válce, ale když je důležitá rychlost nebo síla, používají se dvojčinné válce. Mezi aplikace patří otevírání a zavírání ventilů a dveří, snímání věcí z dopravních pásů a kladení věcí na dopravní pásy. Používají se také ke zvedání zboží a jeho přemísťování, stejně jako k lisům a razítkům.
Pneumatické válce - včetně dvojčinných válců - jsou důležitou součástí robotů od zavedení umělých svalů McKibben. Robotické paže se pohybují mnohem přirozenějším způsobem, pokud jsou paže vybaveny svaly podobnými lidským. Umělé svaly McKibben se skládají z gumových trubiček uzavřených v kovové síti. Když jsou gumové trubky nafouknuty, kovová síť se zvětší v průměru a zmenší se na délku - zatažením za rameno. Paže (umělé i přirozené) mají ve skutečnosti dvě sady svalů - jeden vpředu (biceps) ke zmenšení úhlu kloubu a druhý na zadní straně paže (triceps), který zvětšuje úhel kloubu. Protože tyto svaly musí spolupracovat, musí být tlaky koordinovány velmi rychle, takže dvojčinné válce jsou nezbytné pro přívod vzduchu do McKibbens.
Dvojčinné válce se používají v automobilech, motocyklech, čtyřkolkách a podvozcích podvozků letadel, protože nárazy přicházejí tak rychle, že jednočinný válec by byl nepraktický. Dvojčinné válce se používají při vrtání, štípačkách dřeva a zemních strojích, protože díky silám jsou jednočinné válce nepraktické. Dvojčinné válce se nacházejí v zadních motykách, výtazích, zhutňovačích odpadků, popelářských vozech, vysokozdvižných vozících, zvedácích a v těch strojích ve sběrných dvorech, které stlačují stará auta. Používají se také v lékařských aplikacích, které pohánějí ventilátory - stroje, které pomáhají lidem dýchat. Dvojčinné válce nacházejí ve vesmírném programu stále větší uplatnění - otevírají a zavírají raketoplán dveře - protože vysoké úrovně radiace ve vesmíru vyžadují výměnu elektrických motorů za pneumatické a hydraulika. Záření ruší elektroniku, ale ne hydrauliku nebo pneumatiku.
