气动隔膜阀具有独特的设计，其关键部分是隔膜，它将下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔离开，保护位于隔膜上方的阀杆和阀瓣免受介质的腐蚀。这样，就无需传统的填料密封结构，从而避免了介质泄漏的风险。
隔膜通常由橡胶或塑料等软质材料制成，具有良好的密封性能。然而，由于隔膜易磨损，需要根据介质的特性定期更换，以确保阀门的持久有效。
在应用范围上，由于隔膜材料的限制，气动隔膜阀主要适用于低压和温度相对较低的环境。根据其结构，它分为屋式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种类型，通常通过法兰连接方式安装。驱动方式上，可以选择手动、电动或气动，其中气动驱动又区分了常开式、常闭式和往复式三种操作方式。
然而，需要注意的是，气动隔膜阀并不适用于高温环境，如温度超过60度，以及输送有机溶剂和强氧化介质的管道。此外，它们也不适合在高压管路中使用，以确保设备的安全和性能稳定。
气动隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，出现于20世纪20年代。它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，故称气动隔膜阀。气动隔膜阀最突出特点是隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，省去了填料密封结构，且不会产生介质外漏。