空气弹簧的工作原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。
    由于原理上的根本不同，空气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在1：1.2以内）、容易控制；缺点是相对体积没有螺旋弹簧小，成本高、寿命相对短。 
    空气弹簧工作时，内腔充入压缩空气（工作压力≤0.7MPa），形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加，弹簧的高度降低，内腔容积减小，弹簧的刚度增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时弹簧的承载能力增加。当振动载荷量减小时，弹簧的高度升高，内腔容积增大，弹簧的刚度减小，内腔空气柱的有效承载面积减小，此时弹簧的承载能力减小。这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递。

    如图表所示。平面A－A与空气弹簧胶囊表面相切，且垂直于胶囊轴线（a）。因为胶囊是柔性的薄膜，根据薄膜理论的基本假设，胶囊不能传递弯矩和横向力，因此在胶囊切点处只传递A－A平面中的力。根据力的平衡条件：          
F =(P-Pa)  A=(P-Pa)πR2
F——空气弹簧承受的载荷，N；
P——空气弹簧的内压，N/cm2
Pa——大气压，通常取为10N/cm2
A——空气弹簧的有效面积，又称承载面积，cm2
R——空气弹簧的有效半径，cm；
如采用一个以上的空气弹簧：         
F=i(P-Pa)  A=i(P-Pa)πR2
i——空气弹簧的个数。