De hoofdkoppelingscilinder is een onderdeel van het hydraulisch koppelingssysteem, en is verantwoordelijk voor het omzetten van mechanische kracht in hydraulische druk, die vervolgens in het hydraulisch systeem terecht komt en doorgegeven wordt aan de hulpcilinder.

Met een hoofdcilinder wordt de relatief zwakke kracht bij het gebruik van het pedaal omgezet in een sterkere kracht die de koppelingsplaat bediend. In tegenstelling tot de hulpcilinder, die verbinden is aan de koppelingsplaat, en bediend wordt met de ontkoppelingshendel, wordt de hoofdcilinder rechtstreeks op het koppelingspedaal gebouwd en wordt er rechtstreeks door bediend.

De diameter van de zuiger op de hoofdcilinder is kleiner dan deze van de hulpcilinder op de koppeling om zo de kracht te vergroten, hoewel het pad langer is bij het bedienen van het pedaal.

In de hoofdcilinder dient de zuiger als een dubbele zuiger met primaire en secundaire manchetten. De primaire manchet verzegelt de drukkamer en de secundaire manchet de buitenzijde. De ruimte in de manchet is verbonden met het expansievat voor de hydraulische olie van de koppeling via een ontluchtingsgat en een kabel. Indien de zuiger zich in een rustpositie bevindt, kan er een volumebalans gecreëerd worden tussen de drukkamer in de hoofdcilinder via het ontluchtingsgat en de kabel naar het expansievat.

Van zodra het koppelingspedaal bediend wordt, beweegt de zuiger van de hoofdcilinder over het ontluchtingsgat, waardoor er hydraulische druk ontstaat in de vloeistof in de drukkamer. Vervolgens wordt er samen met de dubbele zuiger een veer samengedrukt in de cilinder, die terugkeert naar de normale positie na het lossen van het koppelingspedaal.

De bewegende delen van de hoofdcilinder bevatten de dubbele zuiger met de primaire manchet aan de ene zijde, en de secundaire manchet aan de andere zijde, evenals een duwstang als verbinding tussen de zuiger en het koppelingspedaal, en de terugdrukveer binnen de cilinder.