Pneumatische cilinders zetten luchtdruk om in lineaire beweging. Ze zijn als autozuigers, behalve dat de zuiger (en drijfstang) wordt geduwd door een instroom van gas onder druk in plaats van een benzine-explosie. De zuiger moet na elke slag weer in de uitgangspositie worden gezet. Als een veer wordt gebruikt om de zuiger terug te brengen, is het een enkelwerkende cilinder. Als luchtdruk wordt gebruikt om de zuiger terug te brengen, is het een dubbelwerkende cilinder.
Dubbelwerkende pneumatische cilinders zijn duurder dan enkelwerkende pneumatische cilinders, maar dubbelwerkende cilinders zijn in alle andere opzichten superieur aan enkelwerkende cilinders. Dubbelwerkende cilinders zijn sneller, sterker en verbruiken minder energie om hetzelfde werk te doen. In industriële toepassingen worden indien mogelijk enkelwerkende cilinders gebruikt, maar wanneer snelheid of kracht belangrijk zijn, worden dubbelwerkende cilinders gebruikt. Toepassingen zijn onder meer het openen en sluiten van kleppen en deuren, dingen van lopende banden halen en dingen op lopende banden zetten. Ze worden ook gebruikt voor het optillen van koopwaar en het verplaatsen van koopwaar, evenals voor persen en ponsen.
Pneumatische cilinders - inclusief dubbelwerkende cilinders - zijn sinds de introductie van McKibben-kunstspieren een belangrijk onderdeel van robots. Robotarmen bewegen veel natuurlijker als de armen zijn uitgerust met spieren die lijken op die van de menselijke arm. McKibben-kunstspieren bestaan uit rubberen buizen die zijn ingesloten in een metalen gaas. Wanneer de rubberen buizen zijn opgeblazen, wordt het metalen gaas groter in diameter en neemt het af in lengte - door aan de arm te trekken. Armen (zowel kunstmatig als natuurlijk) hebben in feite twee sets spieren: een aan de voorkant (biceps) om de gewrichtshoek te verkleinen en een andere aan de achterkant van de arm (triceps) die de gewrichtshoek vergroot. Omdat deze spieren moeten samenwerken, moeten de drukken zeer snel worden gecoördineerd, dus dubbelwerkende cilinders zijn essentieel voor het leveren van lucht aan de McKibbens.
Dubbelwerkende cilinders worden gebruikt in ophangingen van auto's, motorfietsen, ATV's en vliegtuigen, omdat de stoten zo snel komen dat een enkelwerkende cilinder onpraktisch zou zijn. Dubbelwerkende cilinders worden gebruikt in boormachines, houtklovers en grondverzetmachines omdat de benodigde krachten enkelwerkende cilinders onpraktisch maken. Dubbelwerkende cilinders zijn te vinden in schoffels, liften, afvalpersen, vuilniswagens, vorkheftrucks, krikken en die machines op schroothoopen die oude auto's comprimeren. Ze worden ook gebruikt in medische toepassingen die ventilatoren aandrijven - die machines die mensen helpen ademen. Dubbelwerkende cilinders vinden steeds meer toepassingen in het ruimteprogramma - ze openen en sluiten de shuttle-baai deuren - omdat de hoge stralingsniveaus in de ruimte het belangrijk maken om elektromotoren te vervangen door pneumatiek en hydraulica. Straling interfereert met elektronica, maar niet met hydrauliek of pneumatiek.