Membránový ventil používá k nahrazení sestavy jádra ventilu tělo ventilu s vyložením odolným proti korozi a membránu odolnou proti korozi a k nastavení využívá pohyb membrány. Materiál těla ventilu membránového ventilu je litina, ocelolitina nebo litá nerezová ocel a je potažen různými materiály odolnými proti korozi nebo opotřebení, materiály membrány pryží a polytetrafluorethylenem. Membrána obložení má silnou odolnost proti korozi a je vhodná pro regulaci vysoce korozivních médií, jako jsou silné kyseliny a silné zásady.
Membránový ventil má jednoduchou konstrukci, malý odpor tekutiny a větší průtokovou kapacitu než jiné typy ventilů stejných specifikací. Nemá žádné úniky a lze jej použít k regulaci médií s vysokou viskozitou a suspendovaných částic. Membrána izoluje médium od horní dutiny dříku ventilu, takže médium bez ucpávky neunikne. Vzhledem k omezením materiálů membrány a obložení je však odolnost vůči tlaku a teplotní odolnost nízká a je obecně vhodná pouze pro jmenovité tlaky 1,6 MPa a pod 150 stupňů.
Průtočná charakteristika membránového ventilu se blíží charakteristice rychlého otevření. Před 60 % zdvihu je přibližně lineární a po 60 % se průtok příliš nemění. Pneumatické membránové ventily mohou být také vybaveny zpětnovazebními signály, omezovači, polohovači a dalšími zařízeními, aby vyhovovaly potřebám automatického řízení, programového řízení nebo nastavení průtoku. Zpětnovazební signál pneumatického membránového ventilu využívá bezkontaktní technologii snímání. Tento výrobek používá membránový hnací válec místo pístového válce, což eliminuje nevýhodu, že pístní kroužek se snadno poškodí, způsobí netěsnost a ventil se nemůže otevřít a zavřít. Když selže zdroj vzduchu, lze ventil otevřít a zavřít ručním kolem.