气动阀门定位器是由波纹管、主杠杆、副杠杆、反馈杆、反馈凸轮、滚轮、喷嘴挡板机构、气动功率放大器、反馈弹簧、迁移弹簧、调零弹簧等组成的。它是依照力矩平衡原理工作的，当输入的气压信号增加时，波纹管膨胀，推动主杠杆绕支点逆时针偏转，于是主杠杆下面的挡板靠近喷嘴，喷嘴背压增加，经气动功率放大器放大后，其输出气压信号进入执行机构，使阀杆向下移动，通过反馈杆带动反馈凸轮绕支点逆时针偏转，导致滚轮顺时针偏转，带动副杠杆绕支点转动，将反馈弹簧拉伸。该弹簧对主杠杆的拉力与输入气压信号作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表就达到平衡状态。
        此时一定的输入信号压力就对应于一定的阀门位置。调整调零弹簧的预紧力，可使挡板的初始位置变化。迁移弹簧在分程控制中可用来改变波纹管对主杠杆作用力的初始值，使气动阀门定位器在接受不同范围[(0. 2~0.6)X10²kPa或(0.6~1.0)X10²kPa]的输入气压信号时，仍能产生相同的输出信号。