При обесточенной катушке электромагнитной системы подвижные детали реле под действием возвратной пружины находятся в крайнем верхнем положении. Если замкнуть цепь питания катушки реле, то магнитный поток втягивает якорь. Связанная с якорем нижняя подвижная часть реле опускается, сжимая возвратную пружину. Рычажок этой части переключает контакты микропереключателя мгновенного действия.

Все детали реле смонтированы на панели, которая в свою очередь крепится на амортизаторах к каркасу аппаратной камеры.

Верхняя подвижная часть реле под действием пружины начинает опускаться вниз и тянет за собой диафрагму. Над диафрагмой возникает разрежение, препятствующее ее движению. Диафрагма растягивается постепенно, по мере поступления воздуха через небольшое отверстие игольчатого клапана. Лишь в конце перемещения верхней подвижной части (до 90—50 с после включения катушки реле) ее рычажок, поворачиваясь вокруг упора, нажимает на штифт микропереключателя с выдержкой времени для переключения его контактов.

Скорость перемещения верхней подвижной части реле, а значит, и выдержка времени зависят от быстроты заполнения воздухом камеры над диафрагмой. Поэтому выдержку времени можно регулировать, изменяя положение иглы, в результате чего изменяется площадь отверстия, через которое воздух поступает в паддиафрагменную полость. При размыкании цепи катушки электромагнитная система реле перестает действовать, и возвратная пружина перемещает подвижные части реле в верхнее крайнее положение. Воздух из полости над диафрагмой быстро выходит через обратный клапан

На тепловозах 2ТЭ10Л электропневматические реле времени обеспечивают прокачку масла перед пуском дизеля в течение 90 с и ограничивают время пуска дизеля (до 30 с) для предупреждения чрезмерного разряда аккумуляторной батареи.

Электропневматические реле времени широко применяются на тепловозах ТЭЗ и др. На тепловозах 2ТЭ10В находит применение более надежное полупроводниковое реле времени.