平衡气缸是利用重物的重力和气缸内压力达到平衡来实现将重物提升或下降的气动搬运设备。一般一个平衡缸会有两个平衡点，分别是重载平衡和空载平衡。重载平衡是平衡吊上有重物时达到平衡状态，空载平衡是平衡吊上无负载时实现的平衡状态。不管是哪种平衡状态，抓具会处于静止，这时只需一个很小的外力就能实现提升或下降重物或抓具。利用平衡缸的这个原理，可以提高工作效率，降低工人劳动强度。并且平衡缸结构简单，组成部分少，造价成本低，能适合在恶劣工况环境中使用。

平衡缸的核心部件是一个大流量、大排放量、高精密度的气控减压阀，这个减压阀直接关系到重物的定位准确性，移动重物时需要的外力大小，移动重物的速度。两个先导压力减压阀入口压力取自主管路，分别作为重载平衡和空载平衡的先导阀，两路先导气体通入两位三通换向阀，换向阀用于切换重载平衡和空载平衡。经过换向阀之后，先导气体通入气控减压阀，气控减压阀的出口压力则和对应的先导压力相等。主管路的气体经气控减压阀减压后通入气缸，气缸内充入气体后活塞上升，从而将重物拉起。

当重物被吊起后处于静止状态时就说明达到了重载平衡，这时只需一个很小的外力打破这个平衡，就能实现轻松地上提或下放重物。以往下拉重物来打破平衡为例，当使用外力往下拉时，缸内活塞向下移动，这时缸内压力升高，超过了设定压力（这个设定压力就是平衡时的压力），多余的压力就会从气控减压阀的排放口排出。这样一个过程的结果是：活塞（重物）下降到一定位置静止不动，缸内压力又恢复到之前的平衡压力。反之，往上抬重物打破缸内压力平衡，也是一样的道理，只是气体一个是逆向流动（从缸内向气控减压阀的排气口流动），另一个是正向流动（气控减压阀向缸内流动）。