气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示。如图所示，当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆 2 绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆 1 绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸。弹簧对杠杆 2 的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时，仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。
以上作用方式为正作用。若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A 向变成 B 向等即可。所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上正作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。
编者注：原文配有工作原理方框图，网络版未随文保存。
