气动球阀顾名思义是由气动执行器和球阀组成的，气动执行器是驱动机构，而球阀是管路的最终控制者。压缩空气驱动执行器内输出轴转动，来带动球阀球芯转动，进行开关的控制，常用的气动执行器从内部结构上分为两种。
一种是常见的齿轮齿条式，这种结构比较紧凑，输出轴上面加工有齿轮，活塞和齿条为一体式结构，两个活塞分别带动两个齿条动作，来驱动输出轴转动。常用型号有GT执行器和AT执行器，二者区别不大，AT为GT的改进型号，带有NUMAR标准接口，方便安装相应接口的电磁阀。如果GT安装电磁阀需要加装一个转接板，比较麻烦。气缸上面可以安装行程开关，为气动球阀的开关状态提供反馈信号给仪表控制室。同时可以安装气源处理三联件，对气源进行过滤减压油雾处理。这两种气动执行器与球阀连接时的接口符合ISO5211标准，对于高平台球阀来说安装比较方便，对于普通球阀需要加支架连接。
另一种是拨叉式结构的气动执行器，外形比较大，输出力矩也大些，主要是用在大口径气动球阀，型号为AW执行器，使用量较前两种少些。
气动执行器安装作用方式都分为单作用式和双作用式，单作用执行器式内部有弹簧可以在气源出现故障时使气动球阀自动复位，保障工艺设备的安全。双作用执行器内部没有弹簧，当气源出现故障时只能保持在原位。