Gaisa izpildmehānisms, ko sauc arī par pneimatisko izpildmehānismu, ir ierīce, kas izveidota, lai radītu kustību caur gaisa spiedienu. Atkarībā no tā, kā izpildmehānisms ir iestatīts, gaisa izpildmehānisms var veikt vai nu rotējošu, vai lineāru kustību, un daži īpašie izpildmehānismi var radīt abus. Viena no svarīgākajām šāda veida izpildmehānisma detaļām ir virzulis, kas ir tieši atbildīgs par ierīces jaudu un var samazināt nepieciešamo ienākošā gaisa spiediena daudzumu. Lai gan šī sistēma ir viena no spēcīgākajām, jauda strauji samazināsies, ja kaut kas bloķēs gaisa ieplūdi.
Katrs izpildmehānisms ir izveidots, lai kustībā nospiestu citas daļas, un šīs kustības veikšanai ir nepieciešams strāvas avots. Izmantojot gaisa pievadu, gaisa spiediens ir dominējošā enerģija. Tas mēdz būt spēcīgāks par citiem barošanas avotiem un bieži noved pie mazāk elektrisko detaļu, taču šim izpildmehānismam ir vajadzīgas daudzas mehāniskās daļas. Lai regulētu un ražotu gaisu, ir jābūt daļām, piemēram, gaisa kompresoram un virzulim. Gaiss ir arī tīrāks nekā citas metodes, piemēram, hidrauliskais, jo izpildmehānisma darbībai nav nepieciešami šķidrumi.
Tāpat kā lielākā daļa izpildmehānismu, gaisa pievads spēj radīt vai nu rotējošu, vai lineāru kustību. Rotācijas gaisa izpildmehānismi spēj radīt apļveida un leņķiskas kustības, savukārt lineārie gaisa pievadi pārvietojas atpakaļ un uz priekšu. Daži gaisa izpildmehānismi spēj apvienot abus kustības veidus, bet lielākā daļa ir viens vai otrs.
Lai gan gaisa izpildmehānisma izgatavošanai ir vajadzīgas daudzas detaļas, iespējams, viena no vissvarīgākajām ir virzulis. Virzulis ir atbildīgs par enerģijas izvadīšanu, vispirms to nospiežot ar gaisa spiedienu, kas liek virzulim kustēties uz leju. Kad virzulis kustas, tas palielina ienākošo spēku, un jauda parasti ir apmēram trīs reizes lielāka par ienākošo enerģiju. Ja virzulis vispār tiek mainīts, tas mainīs gaisa izpildmehānisma izvadīto spiedienu; lielāks virzulis nodrošina spēcīgāku jaudu.
Viena no lielākajām gaisa izpildmehānisma lietošanas problēmām ir tā, ka spēku var strauji samazināt, ja rodas noplūde vai rodas problēmas ar gaisa spiedienu, kas nonāk izpildmehānismā. Jebkuri traucējumi gaisā samazina izpildmehānisma kopējo spēku, tāpēc šī sistēma ir jāuztur hermētiski un jāuztur. Ja daļiņas, piemēram, putekļi, sabojās izpildmehānismu, tās arī samazinās šī izpildmehānisma efektivitāti.