隔膜阀的密封原理是靠操作机构的向下运动压下隔膜或隔膜组合件与堰式的衬里阀体或直通式衬里阀体的通道相密合，使之达到密封。密封比压的大小靠关闭件向下的压力大小来实现。由于阀体可以衬各种软质材料，如橡胶或聚四氟乙烯等；隔膜也是软质材料制成，如橡胶或合成橡胶衬里的聚四氟乙烯，故用较小的密封力就能达到完全密封。
隔膜阀只有阀体、隔膜和阀盖组合件三个主要部件。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、阀杆螺母、阀瓣、气动控制机构、电动控制机构等零部件不与介质接触，且不会产生介质外漏，省去了填料函的密封结构。
