बॉल वाल्व में एक स्टेम के बीच में लगी एक खोखली घूमने वाली बॉल होती है। स्टेम के घूमने से यह बॉल वाल्व बॉडी के भीतर 90° घूमकर द्रव के प्रवाह को नियंत्रित करती है।
बॉल वाल्व विश्वसनीय और मज़बूत होते हैं। लंबे समय तक एक ही स्थिति में रहने पर भी ये अपना कार्य सुरक्षित रूप से करते हैं। साथ ही ये स्टेम की स्थिति को बार-बार बदलने की अनुमति देते हैं। फिर भी इनका उपयोग सामान्यतः पूरी तरह खुली और पूरी तरह बंद स्थिति के लिए होता है। पूरी तरह खुली या पूरी तरह बंद स्थिति के अलावा इनका प्रवाह नियंत्रण अच्छा नहीं होता। इसलिए इन्हें रेगुलेटिंग वाल्व के रूप में उपयोग करने की सलाह नहीं दी जाती।
कई ब्रांड बॉल वाल्व को 1000 bar और 400 °C तापमान तक, धातु, प्लास्टिक, सिरेमिक जैसे विभिन्न मटीरियल में बनाते हैं। हालाँकि, जब बॉल वाल्व का उपयोग रेगुलेशन के लिए किया जाता है, तो अक्सर द्रव बॉडी और बॉल के बीच फँस जाता है। ठंडे मौसम में जमा हुआ यह पानी बॉल और वाल्व बॉडी में फैलकर वाल्व में दरार या क्षति का कारण बनता है। यह एक बड़ी कमी है; यदि बॉल वाल्व का उपयोग ऐसे वातावरण में करना हो जहाँ तापमान 0 °C से नीचे चला जाता है, तो ठंड-प्रतिरोधी (फ़्रीज़-प्रूफ़ टाइप) वाल्व का उपयोग करना आवश्यक है।
क्रायोजेनिक द्रवों या बॉल के भीतर फैल सकने वाले उत्पादों के लिए वाल्व के अपस्ट्रीम साइड पर एक वेंट होल दिया जाता है।
बॉल वाल्व के उपयोग में सबसे गंभीर समस्याओं में से एक संदूषण है। विशेष रूप से जब वाल्व पीने के पानी या फ़ूड फ़ैक्टरियों में उपयोग किए जाते हैं, तो वाल्व बॉडी और बॉल के बीच जमा पानी बैक्टीरिया पनपने का या अलग-अलग द्रवों के उपयोग के दौरान उनके आपस में मिलने का कारण बनता है। यह सबसे पहले मानव स्वास्थ्य को और फिर उत्पादन की गुणवत्ता को नुकसान पहुँचाता है। इस जमाव को रोकने के लिए बॉल और बॉडी के बीच की खाली जगहों को, बॉल की सीटिंग सतहों को बढ़ाकर बंद कर दिया जाता है।
इस प्रकार के वाल्व को बिना कैविटी वाला “Cavity Filler Ball Valve” कहा जाता है, और फ़ूड या पीने के पानी के अनुप्रयोगों में उपयोग होने वाली गैस्केट और वाल्व के मटीरियल का खाद्य और मानव स्वास्थ्य के लिए उपयुक्त होना आवश्यक है।

