Pneumatische Membranventile haben zwei Hauptvorteile: Zum einen benötigt das Ventil keine separate Schaftdichtungsstruktur, die Membran dient der Abdichtung des Ventilschafts und sperrt gleichzeitig das Medium, und zum anderen schließt die flexible Membran zuverlässig. Auch die schmutzige Flüssigkeit lässt sich gut abschneiden. Daher sind der Betätigungsmechanismus und der Medienkanal vollständig getrennt, sodass das pneumatische Membranventil nicht nur für die Lebensmittelindustrie und die Medizin- und Gesundheitsindustrie geeignet ist, sondern auch für einige schwer zu transportierende Medien und gefährlichere Medien.
Im Allgemeinen wird ein Membranventil für Einsatzbedingungen empfohlen oder wenn strenge Dichtleistung, Schlammmedium, Verschleiß, leichte Struktur, Niederdruckabschaltung (kleiner Druckunterschied), Leckage in die Atmosphäre und abrasive Medien erforderlich sind. Membranventile können bei Zwei-Positionen-Einstellung, Drosselung, Kanalverengung, geringem Geräuschpegel, Kavitation und Verdampfung sowie niedrigem Betriebsdrehmoment eingesetzt werden. Unter den Bedingungen von Hochtemperaturmedium, Hochdruckmedium, Hochdruckabschaltung (großer Druckunterschied), schnellem Öffnungs- und Schließvorgang und kurzer Baulänge werden Membranventile tagsüber nicht ausgewählt, mit Ausnahme von Metallmembranventilen.
Das Strukturmerkmal des pneumatischen Membranventils besteht darin, eine Gruppe dünner halbkugelförmiger Metallfilme im Ventilkörper einzuklemmen, die als Barriere zwischen dem Ventilschaft und der Flüssigkeit dienen. Das Schließen des Ventils wird dadurch erreicht, dass der Ventilteller durch den Schaftkopf und die Metallfolie auf den Ventilsitz gedrückt wird. Das Ventil wird durch eine interne Feder geöffnet. Wenn der Ventilschaft aus dem Kontakt mit der Membran gehoben wird, wird der Ventilteller angehoben. Da der Hub des Ventils gleich dem Hub der Membran ist, ist der charakteristische Hub dieses Ventils viel kleiner als der eines herkömmlichen Ventils. Um den durch geringen Hub verursachten Widerstandsverlust zu überwinden, sind der Ventilsitz und die Durchflussfläche größer als bei herkömmlichen Ventilen. Der Zweck besteht darin, einen größeren Durchfluss zu erzielen. Da der Ventilsitz dieses Ventiltyps größer ist, ist seine Kraft viel größer als die eines normalen Ventils, um eine ausreichende Dichtkraft auf den Ventilteller zu erzielen, da kein direkter Kontakt zwischen Ventilschaft und Ventilteller besteht. Der Ventilteller verlässt den Ventilsitz nicht durch den Ventilschaft, daher ist dieser Ventiltyp für unidirektionalen Durchfluss mit Differenzdruck geeignet und das Medium kommt normalerweise „unter dem Ventilsitz“. Bei der Verwendung sollte jedoch ein großer Rückfluss vermieden werden, um das Schließen des Ventils nicht zu beeinträchtigen. Im Allgemeinen ist es wirtschaftlich und effektiv, ein Metallmembranventil bei hohen Temperaturen und hohem Druck zu wählen. Das Ventil kann auch in Situationen mit niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck eingesetzt werden, in denen die Verwendung von Membranventilen aus synthetischem Gummi nicht erwünscht ist.
