Výhody membránových ventilů jsou podobné jako u hadicových ventilů. Uzavírací prvek není smáčen procesním médiem a může být proto vyroben z levnějších materiálů v agresivních procesních médiích. Proud proudí v přímém nebo téměř přímém směru a vytváří malý pokles tlaku, díky čemuž je ideální pro přepínání a zamezení vzniku turbulencí. Membránový ventil lze také použít pro škrticí provoz. Při udržování škrticí polohy poblíž spodní části těla ventilu se však někdy malé částice zaříznou do spodní části membrány nebo těla ventilu a způsobí korozi. Vzhledem k tomu, že membrána je umístěna v tělese ventilu obsahujícího tlak, membránové ventily zvládnou mírně vyšší tlaky než upínací ventily, ale celkový rozsah tlaku a teploty závisí na houževnatosti materiálu nebo vyztužení membrány. Průtočné kanály tělesa ventilu souvisí s hodnotou tuhosti membrány. Další výhodou membránového ventilu je, že pokud membrána selže, těleso ventilu pojme mělký průtok, což je lepší než utahování pouzdra ventilu.
Podmínky použití membránových ventilů jsou podobné jako u škrticích ventilů. Odskok membrány umožňuje utěsnění podél částic v kapalině, takže je ideální pro provoz v kalech, procesních materiálech nebo kapalinách obsahujících pevné látky.