球阀的启闭件是带有圆形通道的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，球体随阀杆转动从而达到启闭通道的目的。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。可根据工况需要，装配不同的驱动装置形成多种不同控制方法的球阀，如电动球阀，气动球阀，液动球阀等等。
一、按结构形式可分
1. 浮动球球阀
球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。
浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的戴荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。
2. 固定球球阀
球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。
为了减少球阀的操作担矩和增加密封的可用程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。
3. 弹性球球阀
球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依照介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
4. 其他分类
按压力大小：高压球阀，中压球阀，低压球阀
按流道类型：全通径球阀，缩径球阀
按通道位置：直通式，三通式，直角式
按温度高低：高温球阀，常温球阀，低温球阀，超低温球阀
按密封形式：软密封球阀，硬密封球阀
按阀杆装配：上装式球阀，侧装式球阀
按连接形式：法兰球阀，焊接球阀，螺纹连接球阀，卡箍球阀
按驱动方式：手动球阀，自动控制球阀（气动球阀，电动球阀，液动球阀）
按口径大小：超大口径球阀，大口径球阀，中口径球阀，小口径球阀。
二、工作原理
当球阀旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而关闭阀门，截断介质的流动。
当球阀回转90度时，在进、出口处应全部呈现球口，从而开启流动，并且基本没有流阻力。
三、结构原理
1.球阀不受安装方向的限制，介质的流向可任意。流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2.球阀结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。
3.紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
4.球阀适用于经常操作，启闭迅速、轻便。操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5.维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6.球阀密封性能好。在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7.适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
8.由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
9、球阀流体阻力小，无振动，噪声小。
四、作用
球阀的启闭件是一个带孔的圆形球体，利用球芯围绕阀杆轴线旋转0-90°的来回动作，从而达到开启或关闭阀门的目的。球阀的作用很多，一般用于管路中做开关切断或调节介质使用，其中三通型球阀可灵活切断、分配以及改变介质的流动方向。球阀的密封面通常都是处于与球面闭合的状态，所以不容易被介质冲蚀，操作方便、结构简单紧凑，可在带有水、天然气、酸、溶剂等工况中使用。
五、用途
球阀按结构形式一般可分为浮动球阀、固定球阀、弹性球阀三大类。根据密封性能不同分为硬密封球阀和软密封球阀，其中软密封球阀的密封性能比较好，可达到零泄露，一般用于带有腐蚀性介质的常温常压管路中，而硬密封球阀不仅能用于常温常压，也可用于低温低压及高温高压的管道。