球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转 90° 的动作和有相同的经常与密封座相接触的旋转零件。柱塞是球状，有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的，即当球旋转 90° 时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。

球阀只需要用旋转 90° 的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平行的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。即使是采用缩孔，介质通过阀门时所产生的压力降仍然很小。因此从经济角度着想，当今大多数球阀已经采用了缩口。但在用“清管器”清扫的管线上需要的阀门是最常见的例外情况。

通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。