Les vérins pneumatiques transforment la pression d'air en mouvement linéaire. Ils sont comme des pistons d'automobile sauf que le piston (et la bielle) est poussé par un afflux de gaz sous pression au lieu d'une explosion d'essence. Le piston doit être ramené à la position de départ après chaque course. Si un ressort est utilisé pour rappeler le piston, il s'agit d'un vérin à simple effet. Si la pression d'air est utilisée pour renvoyer le piston, il s'agit d'un vérin à double action.
Les vérins pneumatiques à double action sont plus chers que les vérins pneumatiques à simple action, mais les vérins à double action sont supérieurs aux vérins à simple action par toute autre mesure importante. Les vérins à double action sont plus rapides, plus puissants et utilisent moins d'énergie pour faire le même travail. Dans les applications industrielles, des vérins à simple action sont utilisés si possible, mais lorsque la vitesse ou la force sont importantes, des vérins à double action sont utilisés. Les applications incluent l'ouverture et la fermeture de vannes et de portes, le retrait d'objets sur des bandes transporteuses et leur mise en place sur des bandes transporteuses. Ils sont également utilisés pour le levage et le déplacement de marchandises ainsi que pour les presses et les poinçons.
Les vérins pneumatiques, y compris les vérins à double effet, sont un élément important des robots depuis l'introduction des muscles artificiels McKibben. Les bras robotiques se déplacent de manière beaucoup plus naturelle s'ils sont équipés de muscles ressemblant à ceux du bras humain. Les muscles artificiels McKibben sont constitués de tubes en caoutchouc enfermés dans un treillis métallique. Lorsque les tubes en caoutchouc sont gonflés, le treillis métallique se dilate en diamètre et diminue en longueur, tirant le bras. Les bras (à la fois artificiels et naturels) ont vraiment deux ensembles de muscles - un sur le devant (biceps) pour diminuer l'angle articulaire et un autre sur l'arrière du bras (triceps) qui augmente l'angle articulaire. Parce que ces muscles doivent travailler ensemble, les pressions doivent être coordonnées très rapidement, de sorte que les cylindres à double effet sont essentiels pour fournir de l'air aux McKibbens.
Les vérins à double effet sont utilisés dans les suspensions de trains d'atterrissage d'automobiles, de motos, de VTT et d'avions, car les bosses sont si rapides qu'un vérin à simple effet ne serait pas pratique. Les vérins à double effet sont utilisés dans le forage, les fendeuses de bûches et les équipements de terrassement car les forces requises rendent les vérins à simple effet peu pratiques. Les vérins à double effet se trouvent dans les rétrocaveuses, les ascenseurs, les compacteurs de déchets, les camions à ordures, les chariots élévateurs à fourche, les crics et ces machines dans les parcs à ferrailles qui compressent les vieilles voitures. Ils sont également utilisés dans des applications médicales qui alimentent les ventilateurs, ces machines qui aident les gens à respirer. Les vérins à double effet trouvent de plus en plus d'applications dans le programme spatial: ils ouvrent et ferment la baie de la navette portes--parce que les niveaux élevés de rayonnement dans l'espace rendent important le remplacement des moteurs électriques par des pneumatiques et hydraulique. Le rayonnement interfère avec l'électronique mais pas avec l'hydraulique ou la pneumatique.