Bij het ontwerp van hydraulische koppelingen moet prioriteit worden gegeven aan drukweerstand; aangezien de hydraulische druk doorgaans enkele honderden bar bedraagt, worden vaak materialen met superieure druk-draagkracht-zoals roestvrij staal 316- geselecteerd. Bovendien moet het ontwerp lek-proof integriteit garanderen; onder hoge-drukomstandigheden mag de stromende hydraulische vloeistof niet ontsnappen. Dit vereist een rigoureus structureel ontwerp en de versterking van afdichtingscomponenten. Het ontwerp van het geautomatiseerde bedieningsmechanisme omvat hoe de koppeling veilig op een armatuur wordt gemonteerd, de configuratie van het bedieningsapparaat en de methode waarmee hydraulische vloeistof wordt toegevoerd. Wat de duurzaamheid betreft, moeten de koppelingen bestand zijn tegen herhaalde aan- en ontkoppelingscycli op dagelijkse basis; daarom worden slijtvaste materialen-en geoptimaliseerde structurele ontwerpen gebruikt om overmatige slijtage tot een minimum te beperken.
Tijdens bedrijf zijn hydraulische koppelingen vereist om herhaaldelijk de stroming en afsluiting van vloeistoffen onder hoge druk te vergemakkelijken; daarom moeten ze een automatische klepfunctie hebben. Wanneer de koppeling wordt losgekoppeld, wordt de klep automatisch vergrendeld om lekkage van hydraulische vloeistof te voorkomen; Omgekeerd, wanneer de koppeling is aangesloten, gaat de klep automatisch open, waardoor de hydraulische machinerie normaal kan functioneren. Structureel zijn hydraulische-pneumatische koppelingen onderverdeeld in mannelijke en vrouwelijke componenten: het mannelijke onderdeel is gemonteerd op de geautomatiseerde gereedschapsbevestiging, terwijl het vrouwelijke onderdeel is aangesloten op de hydraulische apparatuur. Tijdens bedrijf beweegt het geautomatiseerde gereedschap de mannelijke component voort en geleidt deze -via uitlijningsmechanismen- naar de corresponderende poort van de vrouwelijke component. Zodra het mannelijke onderdeel de aangegeven insteekdiepte heeft bereikt, activeren de interne mechanismen in zowel het mannelijke als het vrouwelijke onderdeel een veer-mechanisme om de klep te openen. Hierdoor kan hydraulische vloeistof in de apparatuur stromen, waardoor een enorme druk ontstaat die vervolgens wordt omgezet in mechanische energie, waardoor de werking van de hydraulische machinerie wordt geïnitieerd. Na voltooiing van de taak wordt het mannelijke onderdeel teruggetrokken en zorgt het interne mechanisme van de koppeling ervoor dat de klep automatisch wordt vergrendeld en gesloten.
