單體液壓支柱是由缸體、活柱、閥等零件組成的。其中三用閥是外注式單體液壓支柱的心臟，它由單向閥、卸載閥和安全閥三部分組成。單向閥供單體液壓支柱供液用，卸載閥供單體液壓支柱卸載回柱用，安全閥保證單體液壓支柱具有恒阻特性。現以外注式單體液壓為例介紹其結構和工作原理。

升柱時，操作注液槍把手，高壓液體經三用閥內的單向閥、閥筒上的徑向孔進入支柱下腔，活柱升高。當支柱頂蓋使金屬頂梁緊貼工作面頂板，活柱不再升高時，松開注液槍把手，注液槍即切斷島壓液流，這時支柱下腔壓力為泵站壓力，使支柱給予頂板一定的初撐力，完成升柱——初撐階段。

隨著支護時間的延長，工作面頂板作用在支柱上的載荷增加，當頂板壓力超過支柱額定工作阻力時，支柱內腔的高壓液體將三用閥中的安全閥打開，液體從右閥管與安全閥套之間的間隙外溢，支柱內腔壓力降低，支柱下縮。當支柱內腔壓力低于安全閥彈簧力時，安全閥關閉，支柱內腔壓力液體停止外溢，支柱不再下縮。

回柱時，將卸載手把插入三用閥筒卸載孔中，轉動卸載手把(或扳動卸載裝設)、迫使安令閥軸向移動，從而打開卸載閥。支柱內腔乳化液經卸載閥、右閥管與注液閥體之間的間隙噴到工作面采空區，活柱在自重和復位彈簧作用下回縮，達到回柱目的。

單體液壓支柱適用于傾角小于250的水平或緩傾斜煤層(當采用可靠的安全措施時，也可在25°～35°的煤層中使用)，并且要求底板不宜過軟，頂板周期壓力明顯，直接頂易于垮落的圍巖條件，在底板過軟、地質條件復雜或分層的工作面使用單柱時，應采取相應的措施。