タイムリレーは、電磁原理または機械原理を用いて時間遅延制御を実現する制御機器です。空気減衰型、電気型、電子型など、多くの種類があります。タイムリレーは、通電時遅延型と電源オフ時遅延型の2種類に分けられます。空気減衰型タイムリレーは、遅延範囲が広く（0.4～60秒と0.4～180秒）、構造がシンプルですが、精度は劣ります。
コイルに通電すると、アーマチュアとパレットはコアに引き寄せられて瞬時に下降し、瞬時動作接点のオン/オフが行われます。しかし、ピストンロッドとレバーはアーマチュアに追従して落下することはできません。ピストンロッドの上端は空気室内のゴム膜に接続されているため、スプリングの解放によってピストンロッドが下降し始めると、ゴム膜が凹状に凹み、空気室上部の空気が薄くなり、ピストンロッドは減衰してゆっくりと落下します。一定時間後、ピストンロッドが一定の位置まで下がると、レバーを介して遅延接点動作が作動し、動的ブレーク接点がオフになり、動的接点が閉じます。コイルの通電から時間遅延接点の動作が完了するまでの時間がリレーの遅延時間です。遅延時間の長さは、ネジで空気室の入口穴のサイズを調整することで変更できます。吸引コイルの通電が解除されると、リレーは回復スプリングの動作によって復帰します。空気は空気出口穴から急速に排出されます。