Μια πνευματική βαλβίδα ελέγχου είναι μια βαλβίδα που λειτουργεί μέσω συμπιεσμένου αερίου για να περιορίσει μια συσκευή, αποτρέποντας υπερφορτώσεις, εκρήξεις ή οποιονδήποτε αριθμό άλλων επιβλαβών επιπτώσεων. Οι νεότερες βαλβίδες ελέγχου λειτουργούν μέσω αισθητήρων που παρακολουθούν τις εσωτερικές συνθήκες μιας συσκευής. Το πιο κοινό αέριο που υπάρχει σε μια πνευματική βαλβίδα ελέγχου είναι ο πεπιεσμένος ατμοσφαιρικός αέρας. Εκτός από τον πεπιεσμένο αέρα, τα περισσότερα αέρια πνευματικής βαλβίδας ελέγχου έχουν μια μικρή ποσότητα εξατμισμένου λαδιού που διατηρεί τα εσωτερικά μέρη της βαλβίδας λιπασμένα καθώς λειτουργεί.
Είναι δυνατό να βρεθεί μια πνευματική βαλβίδα ελέγχου σε έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών συσκευών και μηχανών. Αυτοί οι τύποι βαλβίδων είναι πολύ συνηθισμένοι σε βιομηχανικά και εργοστασιακά μηχανήματα, όπως στις μηχανές κατασκευής και επεξεργασίας. Επιπλέον, βρίσκονται σε εργαλεία χειρός βαρέως τύπου, όπως πιστόλια με πριτσίνια και μέσα σε οικιακά και εμπορικά μηχανήματα, όπως συστήματα θέρμανσης και ψύξης.
Σχεδόν σε κάθε περίπτωση πνευματικής βαλβίδας ελέγχου, η βαλβίδα απαιτεί μια έκρηξη πεπιεσμένου αέρα για να ωθήσει ένα βύσμα σε μια καθορισμένη θέση που εμποδίζει την εμφάνιση μιας επικίνδυνης κατάστασης. Αυτή η έκρηξη δημιουργεί συνήθως μια μηχανική αντίδραση που αναγκάζει το βύσμα σε ένα άνοιγμα που εμποδίζει τη διέλευση αερίου ή υγρού. Μερικές φορές αυτή η διαδικασία αποκαλύπτει επίσης ένα δευτερεύον άνοιγμα που επιτρέπει στο σύστημα να εξαλείψει το μπλοκαρισμένο υλικό.
Αυτά τα συστήματα συνήθως ανταποκρίνονται σε ασυνήθιστα υψηλή θερμότητα, πίεση ή ρυθμό ροής. Οποιαδήποτε από αυτές τις καταστάσεις μπορεί να οδηγήσει σε ζημιά στη συσκευή ή ακόμη και σε έκρηξη. Στον περισσότερο σύγχρονο εξοπλισμό, αυτοί οι παράγοντες παρακολουθούνται από ένα εξωτερικό σύστημα που ελέγχει επίσης άμεσα τη βαλβίδα πνευματικού ελέγχου. Όταν ξεκινά οποιαδήποτε επικίνδυνη κατάσταση, το σύστημα ειδοποιείται για το πρόβλημα και ενεργοποιεί τη βαλβίδα.
Τα παλαιότερα συστήματα είχαν συνήθως μια λιγότερο υψηλής τεχνολογίας μέθοδο παρακολούθησης προβλημάτων. Αυτά τα συστήματα είχαν μεγάλη ποικιλία με βάση τη συνολική σχεδίαση, αλλά συνήθως λειτουργούσαν μέσω μιας μονάδας δοκιμής μέσα στο μηχάνημα. Σε πολλές περιπτώσεις, καθώς η θερμοκρασία ή η πίεση αυξανόταν, ένα σύστημα μέσα στη συσκευή θα ωθούσε αέρα ή νερό σε έναν συνδεδεμένο θάλαμο. Όταν η ουσία στον θάλαμο φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, η συσκευή θα ενεργοποιούσε τη βαλβίδα, η οποία θα ηρεμούσε το σύστημα και θα αποστράγγιζε τον θάλαμο. Αυτή η διαδικασία θα ξεκινούσε ξανά από την αρχή.
Τα περισσότερα πνευματικά συστήματα χρησιμοποιούσαν πεπιεσμένο ατμοσφαιρικό αέρα. Σχεδόν οποιοδήποτε άλλο αέριο, με εξαίρεση το οξυγόνο, ενέχει σημαντικό κίνδυνο ασφυξίας σε περίπτωση διαρροής του αερίου από το σύστημα. Το οξυγόνο, σε σχεδόν οποιαδήποτε συγκέντρωση υψηλότερη από αυτή στην ατμόσφαιρα, είναι τόσο εύφλεκτο που πιθανόν να προκαλέσει έκρηξη όταν χρησιμοποιηθεί.