Pnevmatski cilindri spremenijo zračni tlak v linearno gibanje. So kot avtomobilski bati, le da bat (in ojnico) namesto eksplozije bencina potisne dotok plina pod pritiskom. Bat je treba po vsakem hodu vrniti v začetni položaj. Če se za vrnitev bata uporablja vzmet, je to enojni valj. Če se za vrnitev bata uporablja zračni tlak, je to dvojni akcijski valj.
Dvojni pnevmatski cilindri so dražji od enojnih pnevmatskih valjev, vendar so dvovaljni cilindri po vseh pomembnih ukrepih boljši od enojnih. Dvojni valji so hitrejši, močnejši in porabijo manj energije za isto delo. V industriji se po možnosti uporabljajo enojni valji, če pa sta pomembna hitrost ali sila, pa se uporabljajo dvojni valji. Aplikacije vključujejo odpiranje in zapiranje ventilov in vrat, odstranjevanje stvari s tekočih trakov in postavljanje stvari na tekoče trakove. Uporabljajo se tudi za dvigovanje blaga in premikanje blaga naokoli, pa tudi za stiskalnice in udarce.
Pnevmatski cilindri - vključno z dvojno delujočimi cilindri - so bili pomemben sestavni del robotov od uvedbe umetnih mišic McKibben. Robotske roke se gibljejo na veliko bolj naraven način, če so roke opremljene z mišicami, podobnimi mišicam človeške roke. Umetne mišice McKibben so sestavljene iz gumijastih cevi, zaprtih v kovinsko mrežo. Ko so gumijaste cevi napihnjene, se kovinska mreža širi v premeru in zmanjšuje v dolžino - vleče roko. Roke (tako umetne kot naravne) imajo v resnici dva sklopa mišic - enega na sprednji strani (biceps) za zmanjšanje kota sklepa in drugega na zadnji strani roke (triceps), ki poveča sklepni kot. Ker morajo te mišice delovati skupaj, je treba pritiske zelo hitro uskladiti, zato so dvojno delujoči valji bistveni za dovajanje zraka McKibbensu.
Dvojno delujoče jeklenke se uporabljajo v vzmetenjih avtomobilskih, motociklističnih, ATV in letalskih podvozjev, ker so udarci tako hitri, da enojno delujoča jeklenka ne bi bila uporabna. Dvojno delujoči valji se uporabljajo pri vrtanju, cepljenju hlodov in opremi za zemeljska dela, ker zaradi potrebnih sil enojno delujoči cilindri niso praktični. Dvojno delujoče jeklenke najdemo v zadnjih motikah, dvigalih, kompaktorjih smeti, tovornjakih smeti, viličarjih, dvigalih in tistih strojih na smetiščih, ki stisnejo stare avtomobile. Uporabljajo se tudi v medicinskih aplikacijah, ki napajajo ventilatorje - tiste stroje, ki ljudem pomagajo dihati. Dvojno delujoči valji najdejo vse večjo uporabo v vesoljskem programu - odpirajo in zapirajo predel za prevoze vrata - ker je zaradi visoke ravni sevanja v vesolju pomembno zamenjati elektromotorje s pnevmatiko in hidravlika. Sevanje moti elektroniko, ne pa tudi hidravlike ali pnevmatike.