Μια βαλβίδα ασφαλείας χρησιμοποιείται για την αυτόματη απελευθέρωση υλικού προκειμένου να αλλάξει η θερμοκρασία ή η εσωτερική πίεση ενός συστήματος. Αυτοί οι μηχανισμοί είναι πολύ συνηθισμένοι σε συσκευές που χρησιμοποιούν θερμαινόμενο υγρό, ιδιαίτερα νερό, για τη δημιουργία μηχανικής ενέργειας. Οι παλαιότερες βαλβίδες ασφαλείας λειτουργούσαν συχνά με το χέρι, αλλά οι σύγχρονες βαλβίδες συνήθως συνδέονται σε ένα διαγνωστικό σύστημα. Αυτό το σύστημα παρακολουθεί συνεχώς τη συνδεδεμένη συσκευή για αλλαγές που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε επικίνδυνη κατάσταση. Εάν εντοπίσει πρόβλημα, η βαλβίδα ασφαλείας θα ενεργοποιηθεί αυτόματα για να αποτρέψει έκρηξη ή ρήξη.
Τα συστήματα που χρησιμοποιούν βαλβίδες ασφαλείας έχουν συνήθως τμήματα με ακραία θερμοκρασία, πίεση ή κυκλοφορούν υγρό. Συσκευές όπως λέβητες ατμού, θερμοσίφωνες και συστήματα ψύξης χρησιμοποιούν όλες τις βαλβίδες ασφαλείας ως μέθοδο για να μην εκραγούν. Όταν η πίεση ανέβει πάνω από μια προδιαγεγραμμένη ποσότητα ή οι διαφορές θερμοκρασίας αρχίσουν να θέτουν σε κίνδυνο τη φυσική δομή του συστήματος, η βαλβίδα ασφαλείας θα ενεργοποιηθεί για να εξισορροπήσει το σύστημα.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια βαλβίδα ασφαλείας τοποθετείται στο στόμιο συμφόρησης ενός συστήματος ή σε έναν αδιέξοδο σωλήνα μακριά από σημαντικές ή ενοχλητικές τοποθεσίες. Όταν τοποθετείται σε ενεργό σύστημα, η βαλβίδα παραμένει ανοιχτή όλη την ώρα. Όταν ενεργοποιηθεί, θα κλείσει και θα εμποδίσει το υλικό να περάσει περαιτέρω στο σύστημα. Όταν η βαλβίδα είναι κλειστή στο πλάι, θα παραμείνει κλειστή όλη την ώρα. Εάν η συνδεδεμένη περιοχή καταγράψει πρόβλημα, η βαλβίδα θα ανοίξει και θα αποβάλει υλικό από τη συσκευή.
Οι σύγχρονες βαλβίδες συνδέονται συχνά με εσωτερικούς αισθητήρες που παρακολουθούν συνεχώς τις διάφορες περιοχές του συστήματος. Αυτοί οι αισθητήρες αναζητούν προβλήματα που μπορεί να θέσουν σε κίνδυνο το μηχάνημα ή τους ανθρώπους γύρω του. Εάν η πίεση είναι πολύ υψηλή, τα συστήματα θα μπορούσαν να εκραγούν, εκτοξεύοντας τους εργαζομένους με υπερθερμασμένο υγρό και θραύσματα. Εάν ένα τμήμα της συσκευής είναι πολύ ζεστό ή κρύο και ένα υλικό αντίθετης θερμοκρασίας επιχειρήσει να αποκτήσει πρόσβαση σε αυτήν την περιοχή, η αλλαγή θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει ρωγμές μετάλλου.
Εκτός από αυτούς τους τύπους βαλβίδων, πολλές συσκευές εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ένα βύσμα εξαγωγής ως βαλβίδα ασφαλείας. Αν και αυτά τα βύσματα δεν είναι τεχνικά βαλβίδες, εκτελούν την ίδια λειτουργία με μια βαλβίδα και συχνά αποτελούν εφεδρική συσκευή της κύριας βαλβίδας. Ένα βύσμα εξαγωγής σε ένα συμπαγές βύσμα που εφαρμόζει σφιχτά σε μια τρύπα. Εάν η πίεση στο σύστημα αυξηθεί πολύ και η βαλβίδα ασφαλείας δεν ενεργοποιηθεί, το βύσμα θα εξαναγκαστεί από την τρύπα του και η πίεση θα εξισορροπηθεί. Όπως μια βαλβίδα ασφαλείας, τα βύσματα εξαγωγής συχνά μένουν αχρησιμοποίητα για μεγάλες χρονικές περιόδους και πρέπει να ελέγχονται περιστασιακά για να διασφαλιστεί ότι είναι ακόμα σε καλή κατάσταση.