三段式气动执行机构是一种特殊规格的执行机构，可提供0°、 45°、 90°、 180° 三位操作模式。中间位置由两个辅助活塞运动产生的机械制动器实现。中间位置可调，如90° 行程执行器可提供20°、 30°、 50°、 70° 等等。三段式气动执行器动作形式：单动、双动。
三段式气动执行机构是一种利用气动压力驱动阀门启闭或调节的执行机构，又称气动执行机构或气动装置，但俗称气动头。有时气动执行机构配有某些辅助装置。常用阀门定位器和手轮机构。阀门定位器的作用是利用反馈原理提高执行机构的性能，使执行机构能够根据控制器的控制信号实现精确的定位。手轮机构的作用是在控制系统断电、停气、控制器无输出或执行器失效时，直接操作控制阀，维持正常生产。三段式气动执行器当压缩空气从a管喷嘴进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端（气缸盖端）直线移动。活塞上的齿条带动转轴上的齿轮逆时针旋转90度，阀门开启。此时，气动执行机构阀两端的气体通过B喷嘴排出。相反，当压缩空气从B喷嘴进入气动执行机构两端时，气体推动双塞在中间直线移动，活塞上的齿条带动转轴上的齿轮顺时针旋转90度，阀门关闭。此时，气动执行机构中间的气体通过喷嘴排出。以上是标准型的传动原理。根据用户要求，气动执行机构的安装可采用与标准型相反的传动原理，即选择右轴顺时针转动开启阀门，逆时针转动关闭阀门。单作用（弹簧复位式）气动执行机构a喷嘴为进气口，B喷嘴为排气口（B喷嘴应配备消音器）。喷嘴a的入口是一个打开的阀门，当空气被切断时，阀门被弹簧力关闭。
三段式气动执行器调节机构的类型和结构基本相同，主要是执行器不同。因此，气动执行机构的介绍分为执行机构和控制阀两部分。气动执行机构由执行机构和控制阀组成。根据控制信号的大小，产生相应的推力推动控制阀动作。调节阀是气动执行机构的调节部分。在执行机构的推力作用下，调节阀产生一定的位移或角度，直接调节流体的流量。