Згадаємо основи фізіології дихальної системи людину:

вдих і видихнув можливі лише за умови, що тиск вдихуваного й видихуваного повітря рівно або майже дорівнює зовнішньому тиску, що діє на легені. Призначення легеневого автомата саме в тому, щоб забезпечити ця умова протягом усього дихального циклу й протягом усього занурення. Усі легеневі автомати мають мембрану як керуючий елемент. Використання поршня принципово можливо, але не виправдане ні конструктивно, ні технологічно.

Корпус легочника поділений дископодібною мембраною на дві камери: водну й повітряну (мал. 2.12). Водна повідомляється отворами з навколишнім середовищем. На суші вона містить повітря, а при зануренні заповнюється водою. У повітряну камеру за допомогою клапана вдиху відкривається шланг із повітрям середнього тиску, повітряна камера має вихід із загубником і один або два клапани видиху. Так само як і в редукторах, клапан вдиху в легочнике може бути потокового або противоточного типу.

Отже, вентиль балона відкритий, загубник перебуває в роті. Клапан вдиху закритий: якщо він потоковий — його закриває пружина, якщо противоточный (мал. 2.12) — середній тиск повітря. Клапан видиху також закритий за рахунок власної сили пружності. Тиску у водній і повітряної камерах рівні один одному й тиску навколишнього середовища. Коли м'яза грудної клітини разом з діафрагмою розбудовують зусилля вдиху, тиск у повітряній камері починає зменшуватися. Під дією незмінного зовнішнього тиску мембрана прогинається й натискає на важіль, з'єднаний із клапаном. Конструкції клапанів бувають досить різними, але у всіх випадках рух важеля викликає відкривання клапана вдиху. Повітря із системи середнього тиску починає надходити в повітряну камеру легочника й далі — через загубник і дихальні шляхи — у легені. При цьому повітря на виході із клапана розширюється, і його тиск трохи падає в порівнянні з тиском навколишнього середовища. Ця різниця в сучасних легеневих автоматах не перевищує 5 див водного стовпа й необхідна для підтримки клапана у відкритому стані. Чим енергійніше вдих — тем сильніше прогинається мембрана й сильніше відкривається клапан. Чим слабкіше зусилля вдиху — тем менше прогинається мембрана й менше повітря надходить у легочник. При завершенні вдиху — точніше, коли наша мускулатура перестає розбудовувати зусилля необхідне для підтримки клапана у відкритому стані й тиск у камері легочника вирівнюється з тиском навколишнього середовища — мембрана вертається у вихідне положення й клапан закривається.

Таким чином, для вдиху з легеневого автомата дихальна мускулатура повинна розвити зусилля в межах 5 див водного стовпа, щоб відкрити клапан вдиху й підтримувати його у відкритому стані. Для кожної моделі легочника ця величина відома, обов'язково внесена в супутню документацію й називається опором вдиху.
Занадто великий опір вдиху розбудовує утома дихальних м'язів і шкідливо по ряду медичних показників.

Коли ми починаємо робити видих, тиск у повітряній камері зростає до величини, необхідної для відкриття клапана (клапанів) видиху. Ця величина називається опором видиху й також не перевищує в сучасних моделях 5 див водного стовпа. Коли зусилля видиху стає менше цієї величини, клапани видиху закриваються.

Величини, опору вдиху й видиху є "сухопутними", тобто характеризують роботу легеневого автомата на повітрі. При зануренні у воду з'являються додаткові фактори, що змінюють зусилля подиху з акваланга. Якщо легочник перебуває на одному рівні з вашими легенями (мал. 2.13 А), величини опору вдиху й видиху приблизно рівні таким на суші. Якщо легочник вище легенів (мал. 2.13 Б), тиск води, що діє на мембрану й клапани видиху, трохи менше, чим на ваші легені, що злегка утрудняє вдих і полегшує видих. Якщо ж легеневий автомат нижче ваших легенів (мал. 2.13 В) — вдих легшає, видихнув — важче. Очевидно, що при зануренні положення вашого тіла постійно міняється, а разом з ним міняються динамічні характеристики роботи легеневого автомата. Опір вдиху й видиху може змінюватися залежно від температури навколишнього середовища й глибини. Сильний плин або хвилі здатні викликати несанкціоновану подачу повітря збільшивши зовнішній тиск на мембрану. Незважаючи на всі ці обставини, "сухопутні" величини опору вдиху й видиху залишаються важливою характеристикою його робочих якостей і неодмінно повинні вказуватися в технічній документації легеневого автомата.

Легочник обов'язково повинен мати систему примусової подачі повітря. У переважній більшості випадків, у середині передньої поверхні легочника (мал. 2.12) є кнопка, натискання на яку прогинає мембрану й відкриває клапан вдиху. Після натискання кнопка вертається на місце пружиною. Примусова подача повітря дозволяє очищати повітряну камеру легочника від, що потрапила усередину води без видиху, прямо використовуючи повітря з апарата.

Так улаштовані найбільш прості моделі легеневих автоматів, зручні й надійні в експлуатації й перевірені більш ніж 40нлітнім строком застосування. Однак конструкторська думка не стояла на місці все це час, і з тих пор, з'явилася безліч технічних рішень, що роблять легеневі автомати більш комфортними й безпечними. Основні зусилля конструкторів були спрямовані на зменшення опору вдиху й видиху, полегшення регулювання цих параметрів підводником, створення спеціальних незамерзаючих моделей. Крім цього, розроблена величезна кількість дрібних пристосувань і хитростей, що полегшують експлуатацію легочников. Розглянемо, що найбільше часто зустрічаються варіанти сучасних легеневих автоматів.