Trong một vụ va chạm trực diện, xe sẽ dừng lại trong khoảng 100 mili giây. Người ngồi trong xe vẫn tiếp tục chuyển động. Túi khí bung ra trong 30 mili giây, nhanh hơn cả một cái chớp mắt, để giảm thiểu chuyển động đó. Đó là một túi nylon được gấp gọn bên trong vô lăng, bảng điều khiển, ghế ngồi hoặc thanh ray trên nóc xe, và nó sẽ phồng lên khi các cảm biến phát hiện sự giảm tốc đột ngột.

Phản ứng hóa học diễn ra rất dữ dội. Một lượng thuốc nổ nhỏ kích hoạt chất đẩy rắn, thường là natri azide hoặc một hợp chất tương tự, tạo ra một luồng khí nitơ. Túi phồng lên đến kích thước tối đa, sau đó ngay lập tức xì hơi qua các lỗ trên vải. Toàn bộ quá trình diễn ra chỉ trong tích tắc. Người lái xe đập vào túi khi nó đang xì hơi, điều này giúp hấp thụ năng lượng thay vì đẩy họ bật trở lại.

Túi khí là hệ thống an toàn bổ sung. Chúng hoạt động cùng với dây an toàn, chứ không phải thay thế dây an toàn. Người ngồi trong xe không thắt dây an toàn có thể bị trượt xuống dưới túi khí hoặc bị văng vào túi khí ở góc độ không thuận lợi. Trẻ em dưới 13 tuổi nên ngồi ở ghế sau, vì túi khí phía trước có thể gây thương tích cho trẻ nhỏ. Túi khí bên hông, túi khí rèm và túi khí đầu gối tăng cường khả năng bảo vệ trong các loại va chạm khác nhau.

Các bộ phận bơm khí bị lỗi của Takata đã gây ra đợt thu hồi xe lớn nhất trong lịch sử, ảnh hưởng đến hàng chục triệu xe. Bài học rút ra rất rõ ràng: một thiết bị an toàn bị lỗi có thể nguy hiểm hơn là không có thiết bị nào cả.