空气阻尼式是利用空气阻尼的原理来获得延时的。主要由电磁系统、气室及触点系统组成。
当吸引线圈1通电后就将衔铁2吸下，使衔铁与活塞杆3之间有一段距离。在释放弹簧4的作用下，活塞杆就向下移动，在伞形活塞5的表面固定有一层橡皮膜6。因此当活塞向下移动时，在膜上面造成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下降。当空气由进气孔7进入时，活塞才逐渐下降。移动到最后位置时，杠杆8使微动开关9动作。延时时间即为自电磁铁吸引线圈通电时刻起至微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺钉10，来调节进气孔的大小以改变延时时间。当吸引线圈断电后，由于复位弹簧11的作用而迅速复位。空气由出气孔12被迅速排出。图中所示的时间继电器有两个延时触点：一个是通电延时断开的常闭触点，一个是通电延时闭合的常开触点。此外，还有两个瞬时动作的触点，即通电后微动开关13瞬时动作。
空气式时间继电器的延时范围大，有 0.4～60 秒和 0.4～180秒两种，其结构简单，但准确度较差。
