當氣動活塞式執行機構為雙作用時，由雙作用定位器輸出的氣源信號壓力會分別輸入氣動V型球閥的執行機構活塞左、右二氣室中， 然后由于兩室的氣壓不同，所以會產生一種壓差，就會推動活塞作直線運動。然后通過齒輪、齒條的傳動，就可以將活塞的直線運動給轉換成為執行機構主軸的旋動，一直到左右氣壓室內的壓力平衡才會停止運行。而這也就是氣動V型球閥的運行原理了。