В пневматическом клапане одностороннего (1x) действия возврат механизма клапана в исходное состояние обеспечивается за счет усилия пружины. Для определенности рассмотрим нормально закрытый (Н.З.) клапан. В исходном состоянии клапан закрыт: пружина 13 прижимает тарелку клапана 15 к седлу. Для того, чтобы клапан открылся, необходимо подать воздух под давлением в исполнительный пневматический цилиндр клапана через порт 7. Давление воздуха давит на поршень 8 пневматического цилиндра и преодолевает усилие сжатия пружины 13. Клапан открывается и остается в открытом состоянии до тех пор пока сохраняется давление воздуха в нижней части пневматического цилиндра. В момент, когда давление воздуха прекращается, пружина клапана возвращает тарелку клапана в исходное состояние - клапан закрыт. Подачей / сбросом сжатого воздуха в пневматический цилиндр клапана управляют пневматические распределители (пилотные клапаны), электропитание на которые подают внешние устройства (системы управления).

В нормально открытом (Н.О.) клапане пружина в исходном состоянии удерживает тарелку клапана в открытом состоянии, давление сжатого воздуха закрывает клапан.

Клапан одностороннего действия можно определить по единственному порту подачи сжатого воздуха на пневматическом цилиндре.