球阀的工作原理是靠旋转阀来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。
球阀分两类，一是浮动球式，二是固定球式。
球阀在灌溉系统中应用较广泛，主要用在支管进口处。球阀结构简单，体积小，对水流的阻力也小，缺点是开启或关闭太快，会在管道中产生水锤（管道内水流速度突然变化时压力会升高）。因此在主干管上不宜采用球阀，可用在在干、支管上或其末端作冲冼之用，冲洗排污效果好。
球阀有O型球阀和V型球阀之分。O型球阀采用浮动式结构，球芯为精密铸件，外表镀硬铬处理，阀座采用增强聚四氟乙烯材料，流道口与管道口径相同，流通能力极大，流阻极小，关闭时无泄漏，一般做开关阀使用，特别适用于高粘度、含纤维、颗粒状介质；V型球阀采用固定式结构，球芯上开有V型切口，可实现比例调节，流量特性为近似等百分比。
根据工艺设备不同可选用气动或电动执行机构，分别组成气动球阀和电动球阀，其中气动球阀如要实现比例调节须配阀门定位器，电动球阀如要实现比例调节须选电子式电动执行机构或配伺服放大器等。