Toimilaite on olennaisesti mekanismi, joka aktivoi mekaanisen laitteen. Eri tyyppisiä toimilaitteita ovat pyörä ja akseli, pneumaattinen, hydraulinen, solenoidi, ruuvi ja manuaali. Toimilaitteen suunnittelun valinta edellyttää yleensä kustannusten, tarkoituksen, pitkän aikavälin tavoitteiden ja mekaanisen lujuuden huomioon ottamista sekä sitä, miten nämä tekijät ovat vuorovaikutuksessa suoritettavan tehtävän kanssa. Usein useat toimilaitteet voivat toimia tietyssä tilanteessa, joten suorituskyvyn optimoinnista voi tulla ensisijainen huolenaihe.
Pyörän ja akselin toimilaitteita käytetään useimmiten silloin, kun pyörimisvoimien ja lineaaristen voimien on oltava keskenään vaihdettavissa. Näissä toimilaitteissa pyörän kääntäminen siirtää tyypillisesti säteittäisen liikkeen lineaariseen liikkeeseen toimilaitejärjestelmien tilan muuttamiseksi. Samoin lineaarinen liike voidaan myös siirtää säteittäisliikkeeseen näillä rakenteilla, mikä on usein hyödyllistä monimutkaisissa järjestelmissä tai moottoreissa.
Pneumaattisia toimilaitteita suositaan usein niiden edullisen hinnan ja yksinkertaisen rakenteen vuoksi. Nämä toimilaitteet käyttävät paineilmaa tarvittavien voimien luomiseksi ja mekanismin aktivoimiseksi. Usein teollisissa sovelluksissa käytetyt mallit riippuvat tyypillisesti jonkinlaisesta ulkoisesta virtalähteestä, joka tuottaa oikean määrän paineilmaa.
Hydrauliset toimilaitteet ovat melko samanlaisia, mutta ne käyttävät hydraulinesteitä halutun paineen luomiseksi. Nämä voivat usein luoda suuria määriä voimaa suhteellisen pieniin tiloihin, mutta niiden liikealue tai voimakapasiteetti voi olla rajallinen. Perusrakenteessa hydraulineste pumpataan kammion toiseen päähän pakottaen toimilaite aktivoituun asentoon. Kun neste vapautuu, voima vapautuu ja toimilaite palaa luonnolliseen tilaansa.
Solenoiditoimilaitteet käyttävät sähkömagneettisia voimia mekaanisten laitteiden aktivoimiseksi. Näissä solenoideja käytetään tyypillisesti sähkömagneettien luomiseen, jotka kohdistavat magneettisia voimia mekaaniseen jousen ja venttiilin kokoonpanoon. Kun magneettisia voimia kohdistetaan, nämä toimilaitteet aktivoituvat ja kun magneettiset voimat pysäytetään, voimat vapautuvat.
Ruuvitoimilaitteiden rakenteet perustuvat yksinkertaisten koneruuvien ominaisuuksiin halutun voiman tuottamiseksi. Ruuvia pyöritettäessä se voi kohdistaa tai vapauttaa voimaa sisäiseen mekanismiin. Yksi näistä toimilaiterakenteista on se, että niitä voidaan käyttää tiettyjen vaatimusten mukaisen mekanismin osittaiseen aktivointiin.
Manuaaliset toimilaitteet ovat yleensä yksinkertaisempia, koska niitä ohjataan käsin. Mitä tahansa aiemmista toimilaiterakenteista voidaan teoriassa ohjata käsin, kuten ruuvitoimilaite tai pyörän ja akselin toimilaite. Nämä toimilaiterakenteet ovat tyypillisesti parhaita tilanteissa, joissa on käytettävä minimaalista voimaa tai kun ihmiset voivat ohjata näitä voimia optimaalisesti.