偏心半球阀的工作原理是靠旋转阀链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。

结构上采用偏心-楔紧原理。阀体和阀芯回转中心(即阀杆轴线)与阀芯的密封球面的几何中心偏置一个径向尺寸，还与阀座密封面在阀体通道轴线上有个偏置尺寸，密封副为金属-金属外力作用下接触，阀门依靠两个偏心实现自锁关闭，偏心的合理选配使得自锁角小于摩擦角，自锁角选的太小关闭*，开启特困难，角度选大了，虽然开启力小，但关闭力矩迅猛增加，试验台的反复试验，确定两个搭配合理的偏心量至关重要，可靠的自锁性能确保其密封严紧。这是半球阀的核心技术，从结构原理通过制造手段去实现佳密封而言，球阀、蝶阀、闸阀、截止阀等确有逊色。