מנעול צילינדר מורכב משני גלילי מתכת השלובים זה בזה. מנעול זה בנוי על עיקרון של צילינדר אשר באמצעות סיבובו המנעול נפתח. כאשר מסובבים את הגליל הפנימי בצילנדר הוא מזיז את לשונית הנעילה וכך מאפשר לפתוח או לסגור את המנעול.
בתוך מנעול צילינדר קיים פין אשר מצמיד אותו לחלקו החיצוני ולא מאפשר לו לבצע סיבוב פנימי, וכך נוצר מצב שרק על-ידי הכנסת מפתח לתוך הצילינדר, הפין החוסם יכול לרדת כלפי מטה ומאפשר לצילינדר להסתובב בחופשיות ולפתוח את המנעול. כך נוצר מצב שללא מפתח המזיז את הפינים הצילינדר לא יכול להסתובב. לעומת זאת, מנגנון פתיחה ונעילה זה של הצילינדר מאפשר יצירת מפתח ראשי או "מפתח מאסטר" אשר ביכולות לפתוח מספר מנעולי צילינדר שונים. 
שמו הנוסף של מנעול צילינדר הוא מנעול הפינים וזאת בגלל הפינים הנמצאים בתוך המנעול ויוצרים את מנגנון הצילינדר הייחודי אשר בנוי על התאמת בליטות הפינים לחריצים שעל גבי המפתח. מנגנון זה מאפשר יצירת מצב של נעילת או פתיחת מנעול הצילינדר על-ידי סידור הפינים במנעול בצורה מסויימת המאפשרת את סיבוב המפתח במנעול. הפינים יכולים להיות מסודרים בקו ישר או במעגל וכתוצאה מכך תשתנה גם צורת המפתח הפותח את מנעול הצילינדר.
מנעול צילינדר הוא משיטות הנעילה הוותיקות ביותר בעולם וישנם עדויות לכך שהיה בשימוש כבר לפני ארבעת אלפים שנה במצרים העתיקה. מנעול צילינדר הוא אחד המנעולים הנפוצים ביותר בעולם וקיים בצורות רבות ומגוונות כגון מנעולי תליה, מנעולי דלתות, מנעולי רב בריח, מנעולי בטחון וסוגים נוספים. 
במנעול הצילינדר קיימים מנגנונים הפועלים בצורות שונות:
מנגנון מחורץ - אשר פועל על שיטת החריצים והבליטות, כאשר קיים תיאום בין החריץ לבליטה המתאימה ניתן לסובב את המפתח, במידה ולמפתח אין את החריצים הנכונים - לא ניתן לסובב את המפתח כלל.
מנגנון הקומבינציה - בנוי על סיבוב דסקיות עליהן יש מספרים או אותיות הצריכים להתאים לקידוד כאשר לא ניתן לפתוח את המנעול עד שלא קיימת התאמה בין הקידוד לסיבוב הדסקיות.