气缸的结构主要是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，气缸的缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小，活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，其缸筒的内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。
气缸对钢管缸筒，其内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
气缸的端盖上会设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构，其杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。
气缸的导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，现在为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。
活塞是气缸中的受压力零件，为防止其活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。气缸的回转或者是复运动出的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。
气缸会根据工作所需要力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力，这样就可以由此来选择气缸时应使得气缸的输出力稍有余量，要是缸径选小了，其输出力不够，其气缸就不能正常工作了，但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。
