Membranski aktuatori i aktuatori u obliku mijeha imaju širok raspon mogućih upotreba kao pogonski sustavi ili sustavi zračnih ovjesa. U svijetu pneumatike oni su zasebna klasa s posebnim svojstvima – nema neugodnog gibanja stick-slip. Gibanje stick-slip (od engl. stick „lijepiti se” i slip „klizati”) odnosi se na klizanje uz trzaje čvrstih tijela koja se kreću jedno prema drugom. Do ove pojave dolazi kad se pomiče tijelo čije je prianjanje mnogo veće od kliznog trenja. To je čest slučaj s pneumatskim cilindrima.
Aktuatori u obliku mijeha su i pogonski sustavi i sustavi zračnih ovjesa te pripadaju kategoriji membranskih aktuatora. Ventilacijom i odzračivanjem aktuator u obliku mijeha djeluju kao pogonski element. Kako se hod povećava, tako se stvorena sila smanjuje ovisno o suženju mijeha. Ako su aktuator u obliku mijeha pod stalnim tlakom, oni djeluju kao prigušni element. Jednostavna konstrukcija sastoji se od dvije metalne spojne ploče na koje je pričvršćen gumeni mijeh. Nema brtvenih elemenata ni mehaničkih pokretnih dijelova. Aktuatori u obliku mijeha pogoni su jednostrukog djelovanja koji ne zahtijevaju povratnu oprugu s obzirom na to da povrat radi vanjska sila.
Velika prednost aktuatora u obliku mijeha posebno je niska visina ugradnje u usporedbi s običnim aktuatorima te sloboda kretanja. Mogući su i veći pomaci osi i kutne rotacije do 20°. Gibanje slip-stick, koje često smeta u konvencionalnim aktuatorima, ne događa se u aktuatorima u obliku mijeha. Dvostruki mjehovi namijenjeni su za veće hodove. Upotreba s raznim medijima kao što su komprimirani zrak, plinovi i tekućine moguća je ako se u obzir uzmu svojstva gume.
Pneumatski mišići membranski su aktuatori, točnije membranski kontrakcijski aktuatori, koji se nazivaju i vlačnim aktuatorima. Razvijeni su prema modelu biološkog mišića. Sastoji se od stezne cijevi i spojnih dijelova. Stezna cijev sastoji se od gumene membrane i unutarnjeg sloja aramidnih vlakana. Membrana hermetički zatvara radni medij. Vlakna služe kao pojačanje i za prijenos snage. Primjenom unutarnjeg pritiska cjevasta membrana se širi u obodnom smjeru. To stvara vlačnu silu i kontrakcijsko kretanje u uzdužnom smjeru. Maksimalna iskoristiva vlačna sila dostupna je na početku kontrakcije i smanjuje se s hodom. Prednosti: membranski aktuator ima izvanredan omjer snage i težine, radi posebno snažno, brzo i bez gibanja stick-slip s početnom silom koja je 10 puta veća od one usporedivih pneumatskih cilindara.