La loro caratteristica principale è la duttilità: le valvole a sfera per acqua sono tra le più utilizzate negli impianti idraulici - ad esempio nei rubinetti domestici - ma troviamo valvole a sfera anche in diverse applicazioni industriali dove vengono veicolati aria, acqua o altri liquidi. In generale, per arrestare il flusso di un fluido o isolare parti di un impianto, questa tipologia di valvola si serve di un otturatore di forma sferica dotato di una cavità cilindrica coassiale al flusso. Una rotazione dell’otturatore di 90°, attraverso la leva di manovra, consente l’apertura e la chiusura della valvola.
Il meccanismo dell’otturatore a sfera richiede una perfetta aderenza alla sede di tenuta, cioè un contatto ottimale tra la sfera e le guarnizioni poste sul corpo della valvola. Le guarnizioni sono due anelli in materiale plastico, ad esempio il teflon che garantisce ottima resistenza alla temperatura e al contatto con sostanze chimiche.
Le valvole a sfera possono essere a passaggio pieno, quando il diametro del foro dell’otturatore corrisponde a quello della tubazione, oppure a passaggio ridotto. Il passaggio totale è uno dei punti di forza di queste valvole, assieme alla velocità di apertura e chiusura. Le valvole a sfera con otturatore in ottone sono utilizzate per basse pressioni, quelle in acciaio inox 316 sono invece ideali per pressioni elevate e liquidi aggressivi.