Μια σφαιρική βαλβίδα, ένας τύπος βαλβίδας τετάρτου περιστροφής, είναι κυριολεκτικά μια σφαίρα που τοποθετείται σε μια δίοδο μέσω της οποίας ρέει υγρό. Η μπάλα έχει μια τρύπα μέσω της οποίας η βαλβίδα ανοίγει και κλείνει. Όταν η σφαίρα είναι τοποθετημένη έτσι ώστε η τρύπα να τρέχει την ίδια κατεύθυνση με τη δίοδο, το υγρό απλώς ρέει μέσα από αυτήν και η βαλβίδα είναι ανοιχτή. Η μπάλα μπορεί επίσης να τοποθετηθεί έτσι ώστε η οπή να είναι κάθετη στη δίοδο, έτσι ώστε το υγρό να μην μπορεί να περάσει και η βαλβίδα είναι κλειστή. Ελέγχεται από το εξωτερικό, συχνά με μια λαβή που γυρίζει μπρος-πίσω για να ανοίγει και να κλείνει τη βαλβίδα.
Η βασική έκδοση που περιγράφεται παραπάνω είναι μια βαλβίδα διπλής κατεύθυνσης. Αυτός ο τύπος έχει μια ενιαία, ευθεία δίοδο που τρυπιέται μέσα από τη σφαίρα, κάνοντας δύο ανοίγματα: ένα σε κάθε πλευρά, μια είσοδο και μια έξοδο. Μια σφαιρική βαλβίδα μπορεί επίσης να είναι μια βαλβίδα τριών κατευθύνσεων εάν μια τρίτη οπή τρυπηθεί μερικώς μέσω της σφαίρας, μέχρι να συναντήσει την κύρια οπή, σχηματίζοντας ένα T. Μια βαλβίδα τριών κατευθύνσεων μπορεί να κλείσει μία ή και τις τρεις διόδους που συνδέει .
Λόγω της φύσης αυτής της βαλβίδας, δεν λειτουργεί καλά σε καταστάσεις όπου απαιτείται λεπτός έλεγχος της βαλβίδας, όπως η βαλβίδα που ελέγχει το γκάζι σε ένα αυτοκίνητο. Λειτουργεί πολύ καλά για καταστάσεις στις οποίες μια ροή πρέπει να διακοπεί εντελώς, όπως η βαλβίδα διακοπής στην κύρια γραμμή νερού σε ένα σπίτι. Οι σφαιρικές βαλβίδες επίσης δεν έχουν την τάση να δημιουργούν προβλήματα εάν δεν χρησιμοποιούνται για μεγάλες χρονικές περιόδους. θα εξακολουθούν να λειτουργούν τέλεια όταν χρειαστεί ξανά.
Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι σφαιρικής βαλβίδας. Μια βαλβίδα πλήρους θυρίδας δεν προσφέρει περιορισμό ροής, πράγμα που σημαίνει ότι όταν είναι ανοιχτή, το υγρό μπορεί να ρέει ελεύθερα μέσα από αυτήν. Αυτό επιτυγχάνεται κάνοντας τη μπάλα μεγαλύτερη από το μέγεθος του περάσματος, έτσι ώστε η τρύπα να έχει το ίδιο μέγεθος με το πέρασμα. Μια τυπική σφαιρική βαλβίδα θυρίδας δεν έχει μπίλια μεγάλου μεγέθους και ως αποτέλεσμα, η οπή είναι ένα μέγεθος μικρότερη από τη δίοδο. Αυτό δημιουργεί έναν μικρό περιορισμό της ροής καθώς το υγρό διέρχεται. Μια βαλβίδα μειωμένης θυρίδας, από την άλλη πλευρά, έχει μια μικρότερη σφαίρα και μια ακόμη μικρότερη οπή, η οποία δημιουργεί σημαντικό περιορισμό ροής καθώς το υγρό περνά μέσα από αυτήν.