Os atuadores de membrana e os cilindros de fole podem ser utilizados de diversas formas como sistemas de acionamento ou atuadores de molas pneumáticas. Eles representam uma classe própria no mundo da pneumática graças às suas propriedades especiais - uma vantagem interessante é que eles não apresentam o efeito de "stick-slip". O efeito "stick-slip" é um movimento de deslizamento brusco quando corpos sólidos se movem uns contra os outros. Este fenómeno ocorre quando um corpo, cujo atrito estático é significativamente superior ao atrito de deslizamento, é movido. Tal acontece frequentemente com os cilindros pneumáticos.
Os cilindros de foles são sistemas de acionamento e de molas pneumáticos e pertencem à categoria dos atuadores de membrana. Os cilindros de fole atuam como elementos de acionamento quando possuem as funções de pressurização e de escape. Conforme o curso aumenta, a força gerada é reduzida relativamente à força da contração dos foles. Se os cilindros de foles são dados com pressão permanente, eles atuam como componentes de amortecimento. A construção simples consiste em duas placas de ligação metálicas com foles de de borracha que lhes estão fixados. Não existem elementos de vedação, nem partes mecânicas móveis. Os cilindros de foles são atuadores de ação simples que não requerem retornos da mola, uma vez que são reiniciados pela aplicação da força externa.
Uma grande vantagem dos cilindros de foles é a altura de instalação particularmente baixa em comparação com os cilindros tradicionais, bem como a facilidade de movimentos. Isto significa que os desvios de eixo maiores e as rotações angulares até 20º também são possíveis. E os cilindros de foles não são propensos ao efeito "stick-slip", que costuma ser um problema nos cilindros tradicionais. Os foles duplos podem ser utilizados para cursos longos. Podem ser utilizados com diferentes meios, como o ar comprimido, gases e líquidos, desde que as propriedades da borracha sejam tidas em consideração.
Os músculos pneumáticos são atuadores de membrana, ou, mais precisamente, atuadores de contração de membrana, também conhecidos como atuadores de tração. Foram desenvolvidos de acordo com o modelo de um músculo biológico e consiste de tubagem contráctil e conectores adequados. A tubo contráctil é composto por uma capa de borracha com um tecido não frisado com interior de aramida. A membrana sela hermeticamente o meio operacional. As fibras proporcionam reforço e transmitem energia. Ao aplicar pressão interna, a membrana expande-se na direção circunferencial. Isto cria uma força de tração e contrai o tubo longitudinalmente. A força de tração utilizável máxima está disponível no início da contração e diminui ao longo do curso. As vantagens: o atuador de membrana apresenta uma razão força-preso incrível e um funcionamento potente. Também não tem efeitos "stick-slip" e a sua força inicial é 10 vezes superior aos cilindros pneumáticos que estão ao seu nível.