阀门的自动化控制要求一个执行机构，它的定义和安装在阀门上的任何设施一样，为对信号响应，利用外来动力源自动移动阀门到所需要的位置。节流阀上附加的执行机构，它有调节信号的能力，叫做控制阀。根据执行机构的纯定义说法，手动控制器是个执行机构，但是大多数人讨论到阀的术语执行机构时，他们指的是动力执行机构控制器，使用外来信号和动力源而不是人力。执行机构典型分类包括风动执行机构（隔膜、活塞圆筒、叶片等）、电动机执行机构和电动液压执行机构。执行机构系统是个特殊的执行机构，它通常安装在手动操作阀上，并用于开-关或节流操作中。
       控制环路由传感设施、控制器和安装在阀门上的执行机构组成，其中执行机构是控制环路中的关键元件。对于控制环路，工艺系统的传感设施，例如温度传感器或流量计量器，安装于控制器的下游是用于测量工艺过程中的特殊变量的。传感器向控制器报告了它的数据，控制器对执行机构的数据和工艺所需要的预定数值进行比较。如果测量值和预定的数值不同，则控制器向控制阀的执行机构送出正确信号。信号是由以下三个方法之一送出的：增加或减少空气压力，改变电压，增加或减少液压压力。执行机构收到这个信号后，运动去改变封闭元件位置，直到控制器实测数据等于预定数据。信号增加、减少或停止，则执行机构及随后的控制器保持在相应的位置。
        不仅执行机构有调节的能力去改变信号，并且必须有足够的动力去克服工艺过程的内部力、重力效应和阀门本身内的摩擦。今天大多数采用执行机构的工况需要使用压缩空气，十分之九的执行机构时空气驱动的。空气是最佳的动力介质，因为它是相对便宜的并且能在几乎所有工厂中得到。它不仅不污染环境，而且容易控制。通常工厂供应的压缩空气的阿里，典型的是60～150pso（4～10bar之间），它足以推动现今采用的空气驱动执行机构的大的元件。当阀门必须克服一个格外高的压力或阀门形成必须加速时，经常使用瓶装氮气，其压力可高达2200psi（150bar）。七品不仅可用于高压氮气，它也是相对地无水气和没有颗粒物及其他杂物。总之，空气驱动执行机构的缺点是由于气体的可压缩性，通过空气可能丢失了某些准确性。
       其他动力源包括电源（交流电和直流电）以及水利（较小范围的蒸汽）。虽然电动机构和电压液压执行机构比空气驱动执行机构昂贵，但它们具有特别好的准确度和有承受低温环境下的操作能力（此处空气线会被冷凝水所动组（，能用于需要高的推力时。
如果信号分别是由动力源送出的，则工厂有限选用启动或电动信号。在1980年以前，大部分执行机构接收气动信号，这些信号典型的是3～15psi（0.2～1bar），另外3～9psi（0.2～0.6bar）和9~15psi(0.6~1.0bar)也很普遍。但是随着点空气驱动和数字控制系统的精确控制的到来，有利于电动信号（4～20mA或10～50mA）的时代已经开始。
       执行机构有单向动作或双向动作两种。单向动作执行机构采用的结构是：动力源仅作用在执行机构屏障（活塞、隔膜、节气阀等）的一侧，而相对的另一侧则无动力源。在相对一侧，增加弹簧以平衡单向动作。相对地属于是正向动作执行机构，它指的是动力源作用使阀杆伸长的执行机构。而另一方面，反向动作执行机构指的是动力源使阀杆收缩的执行机构。双向动作执行机构时执行机构的一个术语，它是指动力作用在执行机构屏障的两侧，改变执行机构任何一侧的压力，屏障向上或向下移动，气动双向动作执行机构几乎永远需要使用定位器以改变去到屏障上面或下面气室的压力。
       执行机构通常是一个可由阀体分离的组合件，它意味着在曹祖中能由阀体上拆卸下来而无需拆卸阀体。在两伊方面，无需拆卸执行机构组合件阀体也能操作。