氣動隔膜閥是一種特殊形式的截斷閥，出現于20世紀20年代。它的啟閉件是一塊用軟質材料制成的隔膜，把閥體內腔與閥蓋內腔及驅動部件隔開，故稱氣動隔膜閥。氣動隔膜閥突出特點是隔膜把下部閥體內腔與上部閥蓋內腔隔開，使位于隔膜上方的閥桿、閥瓣等零件不受介質腐蝕，省去了填料密封結構，且不會產生介質外漏。
氣動隔膜閥屬夾緊類閥門，它在管道上主要作啟閉用。
氣動隔膜閥有兩個主要的優點：其一是該閥不需要單獨的閥桿填料密封結構，隔膜在切斷介質的同時起到了閥桿的密封作用，其二是柔韌性很強的隔膜關閉可靠，甚至對污液都能做到良好的切斷。因此，操縱機構和介質通道*隔開，使氣動隔膜閥不僅能適用于食品工業和醫藥衛生工業，而且還適用于一些難以輸送的介質和危險性較大的介質。
通常，使用條件或在要求密封性能嚴格、泥漿介質、磨損、輕型結構、低壓截止(壓差小)向大氣少量滲漏、磨蝕性的介質時推薦選用隔膜閥。在雙位調節、節流、通道縮口、低噪聲、有氣穴和汽化現象、操縱扭矩小的場合可以選用隔膜閥。在高溫介質、高壓介質、高壓截止(壓差大)、啟閉動作快、結構長度短的條件下晝不選擇用隔膜閥，但金屬隔膜閥除外。
氣動隔膜閥的結構特點是將一組薄的半球形的金屬薄膜夾固在閥體內，作為閥桿和流體之間的屏障。閥門關閉是通過閥桿頭和金屬薄膜將閥盤壓在閥座上來達到的。閥門的開啟是通過一個內部的彈簧，當閥桿升起并脫離和薄膜接觸的時候，閥盤就升起。由于閥門的行程等于薄膜的行程，因而這種閥門的特點升程比一般閥門要小得多。為了克服因升程低而引起的阻力損失，閥座和流通面積要比一般閥門大，目的是為了得一更大的流量。由于這種閥門的閥座較大，其作用力就比通常的閥門要大得多，以便在閥盤上得到足夠的密封力，因為閥桿與閥盤之間沒有直接接觸。閥盤就不會通過閥桿而使其離開閥座，因而這種閥門適用在有壓差的單向流動中，而且通常介質是來自“閥座下面”。但在使用中應避免大量的回流，以免影響閥門的關閉。一般來說，在高溫、高壓下選用金屬隔膜閥是經濟、有效的該閥還可以選用在不希望使用合成橡膠隔膜閥的低溫、低壓場合。