在真空系統或其他系統應用中，閥門常用來打開、關閉或隔離腔室，根據控制方式，閥門主要有手動閥門、氣動閥門和電動閥門，手動閥門顧名思義就是通過手動控制閥門的開關；氣動閥門則是通過氣體的壓力來驅動閥門的開關動作，其優勢是速度快、穩定性好、可實現遠距離控制和自動控制等，如中科艾科米的電子束蒸發源控制器、電阻式蒸發源控制器、裂解源控制器等電控儀器都配備有可選的Shutter控制模塊，另外還有專門用于控制閥門的控制設備，最多可控制多達24路閥門，可實現閥門的自動控制；相比于氣動閥門，電動閥門由于驅動力矩較小、開關速度慢等因素較少應用于真空系統中。氣動閥一般要配合電磁閥來使用，電磁閥用來改變氣路的通斷來控制氣動閥的開合。

在介紹電磁閥之前，首先簡單了解一下氣動閥門的結構。氣動閥門由氣動執行機構(通常叫做氣缸，以下統稱為氣缸)和對應的閥門結構組成，氣體推動氣缸動作，氣缸帶動閥門動作。按照壓縮空氣對氣缸內活塞的施力方式，氣缸可分為單作用氣缸和雙作用氣缸。

單作用氣缸只在一端留有通氣口，通過給該端通氣口輸入壓縮空氣可以使活塞桿動作(伸出或縮回），另一端則靠彈簧力、自重或其他外力等使活塞桿恢復到初始位置。

雙作用氣缸在氣缸兩端都留有通氣口，一端通氣口輸入壓縮空氣時，推動活塞向另一端動作，氣缸內的殘余氣體通過另一端的氣口排除；反過來向另一端輸入壓縮空氣時，動作相反。

要實現對氣動閥門的控制，除了要配備穩定的氣源外，電磁閥(有別于電動閥門，準確的應該叫電磁換向閥，一般簡稱為電磁閥，本文統稱為電磁閥)也是必要的配件之一。電磁閥的作用是切斷/接通氣源或者改變氣源的方向，以此來控制氣動閥門的開關動作。

電磁閥（Solenoid valve）是用來控制流體方向的自動化基礎元件。通常用在工業控制系統和科研儀器系統設備中，通過電磁閥配合適當的電路可以實現自動切斷和接通氣源，以達到改變氣體流動方向的目的。例如在真空系統中經常用到的插板閥、角閥、Vent閥以及氣動Shutter等，都可以通過電磁閥來實現自動打開和關閉。

電磁閥控制氣缸的典型應用場景如下圖所示。通過適當的電路可以控制電磁閥改變氣體流入氣缸的方向，從而驅動氣缸進行動作(直線運動或旋轉等)。

電磁閥由電磁線圈和閥體兩部分組成，主要工作原理是利用電磁線圈產生的電磁力的作用，推動閥芯動作，實現流體的通斷或換向。以兩位五通電磁閥為例，。當電磁線圈不通電時，活動鐵心在復位彈簧的作用力下維持初始狀態，其流體方向為從下到上；當電磁線圈通電時，磁回路受激產生了電磁吸力，使活動鐵芯受到吸引力并克服復位彈簧的力而向下移動，流體方向變成了從上到下；當線圈斷電后，電磁吸力消失了，活動鐵芯在彈簧的作用下又回復到原來的位置。其他類型電磁閥的工作原理基本類似。