对于执行机构最广泛的定义是：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。
因为越来越多的工厂采用了自动化处置，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合，自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门，所需的执行机构输出力矩非常大，这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机，这样平稳的操作大口径阀门。
以电能、压缩空气或压力油为动力，输出与控制信号相对应的转角或直线位移，以一定转矩或推力推动调节机构，从而完成生产过程参数控制要求的装置，也称执行器。根据采用动力源的不同，通常有电动执行机构，气动执行机构，液动执行机构等。执行机构是自动控制系统的重要环节。它接受来自控制仪表或人工给定的控制信号，对其进行功率放大，然后转换为输出轴的相应的角位移或直线位移，用以推动各种调节机构，如调节阀、风门挡板等，改变被调介质流量，以完成各种过程参数的自动控制或人工手动控制。执行机构的动作规律通常是线性的，也有采用等百分比型的。其控制信号有连续的电流信号，也有断续的电压信号或脉冲信号。
目前最常用的执行机构是电信号气动长行程执行机构和电动执行器。
以压缩空气为动力，可直接接受标准电流控制信号的气动执行机构，具有动作平稳，推力大，精度高，本质防爆，易于实现所要求的控制规律等特点。其多数品种带有断电源、断气源、断电信号的“三断”自锁保位功能，使用安全性高。图1为气动执行机构原理框图。气动执行机构由自动工作系统和各种辅助装置两大部分组成。前者包括电-气转换器、定位器、气缸、连杆等部件，后者包括手操机构、“三断”自锁装置、阀位变送器、行程开关等。
电-气转换器将电流控制信号变为气压控制信号。按力平衡原理工作的定位器和作为动力部件的气缸以及连杆等构成的自动工作系统的功能是使执行机构的输出角位移与输入控制信号相对应。手操机构用于装置调整和就地应急操作。“三断”自锁装置由气源、电源、电信号的监控回路和断气源时的锁紧装置构成。
当上述故障之一发生时，执行机构输出保位，保证设备和运行安全。阀位变送器将执行机构的输出角位移转变为相应的电流信号，行程开关用来发出极限位置的开关量信号。
图1 气动执行机构原理框图
功能完善的带“三断”保护的气动执行机构广泛用于各个工业部门。但其结构复杂，维护工作量较大。常见的气动执行机构有仅带断气源保护功能的气动执行机构，气动隔膜调节阀，脉冲电信号气动长行程执行机构等。前两者结构简单，后者采用脉冲控制，安全性好。
分角行程、直行程两大类。根据信号制和全行程时间的不同，又分基型品种和多个派生品种。在自动控制系统中，它们和不同型号电动操作器配用，可实现过程参数的自动控制，控制系统的手动/自动双向无扰切换，中途限位及远方手操等功能。
电动执行器由伺服放大器和伺服机构两大部件配套组成。图2为电动执行器原理框图。它是一个位置自动控制系统。来自控制仪表的控制信号和由位置发送器返回的阀位反馈信号的偏差，经伺服放大器进行功率放大，然后驱动伺服电机，使减速器推动调节机构朝减小偏差方向转动，输出轴最后稳定在与控制信号相对应的转角位置上，电动操作器的作用是进行控制系统的手动/自动切换及远方手动操作。
图2 电动执行器原理框图
1—伺服放大器; 2—电动操作器; 3—伺服机构;4—伺服电机; 5—减速器; 6—位置发送器
