齿条和小齿轮气缸有一个长活塞，齿条齿加工在一侧，与转动输出轴的小齿轮（小齿轮）啮合。当活塞伸出或缩回时，其齿条齿转动小齿轮和输出轴。双齿条单元在小齿轮的相对两侧使用一对齿条，实际上使单元的输出扭矩加倍。
这种双作用齿轮齿条式旋转气缸的输出轴通过将压缩空气输送到其左侧腔室而顺时针旋转。对右侧腔室加压会产生逆时针旋转。注意输出轴上的滚珠轴承，它提供径向载荷支撑。
齿轮齿条式旋转气缸提供最广泛的扭矩和旋转范围。它们提供出色的机械效率，通常为90%至95%。这使得它们非常适合高速生产应用和低磨损和长寿命很重要的情况。它们有一个四四方方的外形，简化了安装选项。此外，空心小齿轮提供了灵活性，允许机器的轴通过气缸的小齿轮安装，从而消除了联轴器。
齿轮齿条设计的一个潜在缺点是齿隙，这是由齿轮之间的非常小的间隙引起的。对于大多数应用程序而言，这通常不是问题，因为播放只有大约一个度数。随着气缸在其整个生命周期中运行，齿轮磨损很常见，这会导致齿隙随着时间的推移而略微增加。对于需要精确定位的应用，可以使用双齿条版本，通过在小齿轮上施加反作用力来完全消除齿隙。
与气缸不同，齿轮齿条式旋转气缸可以承受侧向载荷。支撑小齿轮的相同滚柱轴承组件也可以支撑径向载荷。
