Il funzionamento dei riduttori di pressione a pistone è del tutto simile a quello dei riduttori a membrana. In questi dispositivi la spinta della pressione di valle, che agisce sulla superficie di un pistone, viene contrastata ed equilibrata dalla spinta della molla, precaricata seconde le esigenze di taratura.
La presenza del pistone garantisce maggiore robustezza alle sollecitazioni dovute a repentini sbalzi di pressione ed eventuali colpi d'ariete. Tuttavia, il pistone è meno sensibile alla variazione di pressione e quindi meno "reattivo" nell'azione di stabilizzazione della stessa: il tempo di reazione è più elevato rispetto a quello della membrana.
Per questa ragione tali dispositivi raramente utilizzati come stabilizzatori finali di pressione.