De structuur van de enkelwerkende cilinder met membraan is eenvoudig en bestaat voornamelijk uit een membraan, een zuiger en een cilinderlichaam. De zuiger beweegt door de vervorming van het diafragma en heeft geen afdichtring nodig om af te dichten, maar door de beperking van de vervorming van het diafragma is de slag van deze cilinder over het algemeen klein. Enkelwerkende cilinder met membraan heeft een groot actiegebied en een grote aandrijfkracht. Het wordt vaak gebruikt bij aanhaalmomenten. De reset van de cilinderzuiger wordt aangedreven door externe kracht.
Grotere slagen kunnen ook worden behaald met speciale rolmembranen. Het belangrijkste onderdeel van dit type cilinder is de airbag en de slag is langer dan die van de membraancilinder. Aangezien de cilinder echter niet wordt geleid, moet het geleidingsprobleem worden overwogen bij gebruik in de apparatuur.