球阀内部是一个带孔的钢球，表面非常光洁，两边有聚四氟乙烯的密封件，与球体接触部分为圆弧面，通过阀体上的螺栓或压母压紧产生密封作用，球体的顶部开一个直槽，用于传递手柄的扭力。阀门打开时，球体上的孔与阀门的轴心线平行，形成一个通道；阀门关闭时，通过手柄将球体旋转90°，将通道阻断。
球阀开关有手动方式（手动球阀或蜗轮球阀），气动方式（气动球阀），电动方式（电动球阀）三种。
球阀的结构原理是用于截断或接通管路中的介质，而多通球阀则用于分配介质和改变介质的流向，与其它阀类相比，球阀具有如下的一些优点。
1、流体阻力小、开关迅速、方便，只要阀杆转动90°，球阀就完成了全开或全关动作，很容易实现快速启闭。
2、阀座密封性能好。密封圈采用聚四氟乙烯、PPL等弹性材料制造，软密封结构易于保证密封，而且球阀的密封力随着介质压力的增高而增大。
3、阀杆密封可靠。球阀启闭时阀杆只作旋转运动而不作升降运动，阀杆的填料密封不易破坏，且阀杆倒密封的密封力随介质压力的增高而增大。
4、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性，与球体的摩擦磨损��，故球阀的使用寿命长。
5、可配置气动、电动、液动等多种驱动机构，实现远距离控制和自动化操作。
6、阀体内通道平整光滑，可以输送粘性流体、浆液以及固体颗粒。
7、选用金属密封在高温、高压工况下具有优良的密封性能。