Zawory membranowe sterowane są za pomocą pneumatycznego silnika pneumatycznego jednostronnego działania, który stanowi część sterującą zaworów, a jego ruch powrotny zapewnia sprężyna. Część sterująca zaworu połączona jest gwintem z częścią zamykającą, składającą się z korpusu z gniazdem, zaworem i dławnicą, którą można dokręcić nakrętką gwintowaną. Wprowadzenie sprężonego powietrza sterującego do przestrzeni nad membraną pneumomotoru powoduje zresetowanie zaworu z położenia podstawowego.
Zawory membranowe stosowane są głównie do regulacji pary, gorącej lub zimnej wody w procesach technologicznych m.in. w przemyśle gumowym.