Diese Art von Zylinder wird auch als Differentialzylinder bezeichnet. Differentialzylinder sind so konstruiert, dass sie auf den beiden gegenüberliegenden Flächen des Kolbens arbeiten; das bedeutet, dass sie in zwei Richtungen arbeiten können: nach außen und nach innen. Bei Vorhandensein eines Kolbens wirkt der Druck auf zwei verschiedene Flächen, die im Allgemeinen zwei verschiedene Geschwindigkeiten und zwei verschiedene Kräfte erzeugen: eine Druckkraft und eine Zugkraft.
Doppeltwirkende Zylinder werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und sind definitiv der am häufigsten verwendete Zylindertyp.