Klipni aktuator, kao i svi aktuatori, je uređaj koji pretvara sirovu energiju u pokret. Općenito, aktuator je spojen na klip koji se nalazi unutar kućišta. Nešto što uzrokuje pritisak ući će u kućište i prisiliti klip da se pomakne, što pokreće aktuator i sve na što je povezan. Uz pravilan dizajn, moguće je da se ovo kretanje nastavi kroz niz koraka i dijelova što rezultira velikom količinom gibanja generiranog malom promjenom u samom aktuatoru. U većini slučajeva ovi uređaji se napajaju putem pneumatskih, hidrauličkih ili sustava izgaranja.
Kao što je gore navedeno, dizajn klipnog aktuatora je prilično jednostavan. Većina ih se sastoji od samo nekoliko dijelova – klipa, kućišta i kraka aktuatora – zajedno s dva ventila koji puštaju izvor energije unutra i van. Najsloženiji dio sustava obično je metoda koja se koristi za zaštitu klipa od izvora energije.
Bez obzira na to što pokreće klip, unutarnja strana kućišta mora biti što je moguće bliže zrakopropusna kako bi se postigao najveći povrat energije. Većina ovih sustava koristi cilindar s glavom klipa koji čini jedan kraj. Budući da je energija unutar kućišta dizajnirana da izazove udare tlaka, čak i najmanja curenja oko ventila ili klipa mogu uzrokovati nedostatak snage. Neka kućišta također moraju štititi unutrašnjost sustava od opasnosti poput ekstremne topline ili oštećenja vode.
Veličina klipnog aktuatora je u izravnom razmjeru s količinom energije potrebne za njegovo pomicanje i količinom kretanja koju može stvoriti. Veliki klipni aktuator zahtijeva veliku snagu, dok manji ne. Mali klip stvara malu količinu kretanja, a veliki stvara mnogo. Iako se ovo može činiti očitim, dolazi u obzir kada sustav koristi proces koji može umnožiti izlaznu snagu, što je uobičajena praksa u hidrauličkim sustavima.
Mnoge vrste klipnih aktuatora koriste hidraulične sustave upravo iz tog razloga. Mali klipovi su spojeni na veći spremnik koji sadrži veliki klip. Mali klipovi će aktivirati i pomicati relativno malu količinu vode i koristiti malu količinu energije. Kumulativni učinak svih ovih pokreta stvara veliko povećanje tlaka i aktivira veliki klip. U ovom slučaju, nekoliko aktuatora djeluje zajedno kako bi stvorili izvor energije koji koristi veliki klipni aktuator.