Pneumatický kulový ventil se skládá z pneumatického pohonu a kulového ventilu. Pneumatický pohon se dělí na dvojčinný a jednočinný. Dvojčinný pneumatický pohon má ozubenou tyč, píst, výstupní hřídel, těsnicí kroužek a další díly. Kulový kohout a kulový kohout tvoří dvojčinný pneumatický kulový kohout. Po zapnutí stlačeného vzduchu tlak vzduchu tlačí píst válce do pohybu a výstupní hřídel se otočí o 90 °C a kulový ventil se otevře nebo zavře. Při odpojení přívodu vzduchu není ve válci žádný tlak, výstupní hřídel se přestane otáčet a kulový kohout zůstává v otevřené nebo zavřené poloze. Teprve po opětovném zapnutí zdroje plynu se akce obnoví, takže u dvojčinného pneumatického kulového ventilu není rozdíl mezi normálně otevřeným typem a normálně uzavřeným typem.
Jednočinné pneumatické pohony a kulové kohouty tvoří jednočinný pneumatický kulový kohout. Rozdíl mezi jednočinným pohonem a dvojčinným pohonem je v tom, že má uvnitř vratnou pružinu a v dvojčinném pneumatickém pohonu žádná vratná pružina není. Když je zdroj vzduchu zapnutý, výstupní hřídel pohání kulový ventil k otevření nebo zavření. Po odpojení zdroje vzduchu dojde k jeho resetování pružinovým pohonem a výstupní hřídel pohání kulový kohout k uzavření nebo otevření.
Po odpojení normálně otevřeného pneumatického kulového ventilu od zdroje vzduchu se kulový ventil otevře. Po zapnutí zdroje vzduchu se kulový ventil uzavře. Když je normálně uzavřený pneumatický kulový ventil odpojen od zdroje vzduchu, kulový ventil je uzavřen. Po zapnutí zdroje vzduchu se otevře kulový kohout. Pouze jednočinné pneumatické kulové kohouty rozlišují mezi normálně otevřeným a normálně uzavřeným.
Výběr normálně otevřeného pneumatického kulového ventilu a normálně uzavřeného pneumatického kulového ventilu bere v úvahu především bezpečnost výroby procesního potrubí a zařízení. Když selže zdroj plynu, potrubí pneumatického kulového ventilu je otevřeno nebo zavřeno a bezpečnostní dopad na systém je odlišný, takže normálně otevřený a normálně uzavřený režim pneumatického kulového ventilu by měl být zvolen podle skutečné situace.
