Zegary pneumatyczne są używane w obszarach, w których użycie prądu elektrycznego jest niepożądane lub niebezpieczne. (Wiele rafinerii ropy naftowej używa pneumatycznych zegarów zamiast zegarów elektrycznych. Iskra elektryczna w takim zakładzie produkcyjnym może łatwo wywołać pożar).
Sposób działania tych urządzeń może być nieco mylący, ale najbardziej podstawowy zegar pneumatyczny obejmuje tłok i zawór sterujący. Do prawidłowego działania konieczne jest podłączenie wszystkich urządzeń pneumatycznych do źródła powietrza.
Dopływ powietrza powoli popycha tłok w kierunku końca komory. Mały zawór na drugim końcu kontroluje przepływ powietrza. Tłok w końcu dotrze do zamierzonego celu. Jednak tłok zajmie trochę czasu, zanim wykona to zadanie. Istnieją inne rodzaje timerów powietrza, które wykorzystują inny mechanizm sterowania, ale najczęściej używana jest komora tłoka. (Tworzenie lub wypełnianie próżni to kolejna powszechna technika sterowania zegarem).
Niektóre drzwi zawierają mechanizm zapobiegający zatrzaśnięciu drzwi. Gdy za drzwiami nagromadzi się zbyt dużo powietrza, drzwi zwolnią i zamkną się w łatwiejszym tempie. Podobnie działa tłok. Zawór na końcu komory tłoka zapobiega zbyt szybkiemu uchodzeniu powietrza, a tym samym umożliwia precyzyjne ustawienie czasu przez użytkownika pneumatycznego timera
Kontrolki timera pozwalają użytkownikowi ustawić, ile czasu minie, zanim tłok otworzy komorę. Pokrętło zasadniczo kontroluje, jak daleko otwiera się zawór, gdy działa zegar. W ten sposób branże mogą uzyskać precyzyjne taktowanie bez polegania na elektrycznych urządzeniach do pomiaru czasu.