Nopea toimilaite on sähkömagneettinen käyttölaite, joka kykenee toimimaan erittäin nopeasti. Nopean toiminnan konsepti on kuitenkin hieman subjektiivinen ja vaikea määritellä tarkasti, koska standardit ja odotukset vaihtelevat toimialasta toiseen. Yleisesti hyväksytään, että 10 millisekunnin tai lyhyemmät käyttöajat ovat nopeita. Näitä laitteita käytetään sovelluksissa, kuten autoventtiilien käyttö, postin lajittelu ja räjähdyksenvaimennus, missä tarvitaan salamannopeita vasteaikoja. Tähän kuvaukseen sopivat nopeat toimilaitetyypit ovat tyypillisesti sähkömagneettisia solenoidivaihtoehtoja, koska mekaaniset toimilaitteet eivät yleensä kykene toimimaan nopeasti.
Monet mekaaniset sovellukset edellyttävät järjestelmän osien etäaktivointia nopeuksilla, jotka eivät ole mahdollisia tavanomaisilla käyttölaitteilla. Perinteisen solenoidin keskimääräinen vasteaika on noin 30–50 millisekuntia, mikä on nopeaa, mutta ei läheskään riittävän nopeaa nopeille sovelluksille. Laitteet, kuten sähkömagneettiset autoventtiilijärjestelmät, tarvitsevat 10 millisekunnin tai lyhyemmän vasteajan, mikä edellyttää erittäin nopeaa toimilaitetta.
Näiden nopeiden vasteaikojen saavuttamiseksi nopean toimilaitteen rakennetta on muutettava vastaamaan kahta perusongelmaa: käyttövoimaa ja iskunpituutta. Käyttövoima on sähkömagneettisen kentän fyysinen vetovoima, jota käytetään solenoidimännän aktivointiin. Mitä vahvempi kenttä on, sitä nopeammin mäntä reagoi ja sitä lyhyempi on vasteaika. On selvää, että männän muotoilu ja käytetyt materiaalit on sovitettava huolellisesti yhteen näiden parannusten maksimoimiseksi.
Toinen tapa nopeuttaa toimilaitteen vasteaikoja on männän iskunpituuden lyhentäminen. Mitä lyhyempi etäisyys männän on kuljettava jakson loppuun saattamiseksi, sitä lyhyempi vasteaika. Tämä toimenpide vaatii myös tietyn suunnitteluparametrijoukon soveltamisen sekä solenoidiin että sen käyttämiin laitteisiin. Kaikki suunnittelun ja rakentamisen uhraukset näiden parametrien toteuttamiseksi ovat yleensä sen arvoisia, koska nopeat toimilaitteen vasteajat alle 0.2 millisekuntia ovat täysin mahdollisia. Tämä tekee nopeasta solenoiditoimilaitteesta ihanteellisen valinnan sovelluksiin, kuten postin lajitteluohjaimet, elektroniset venttiilinohjaimet ja räjähdystä estävät hajottajat.
Mekaaninen toimilaiteperhe on yleensä suljettu pois nopean toimilaitteen panoksista. Perinteiset hydrauliset, pneumaattiset ja sähkömekaaniset toimilaitteet eivät yksinkertaisesti pysty tuottamaan alle 10 millisekunnin vasteaikoja, jotka vaaditaan niiden toimintaan liittyvien inertia- ja kitkavoimien vuoksi. Kunnes nämä rajoitukset on voitettu, sähkömagneettinen solenoidi on ainoa todellinen nopea toimilaite vaihtoehto vaativiin ja nopeisiin sovelluksiin.