真空球閥的閥體和球體結構簡單，內部輪廓線變化均勻，便于機械加工，球體旋轉90度即完成啟、閉，閥桿密封較容易，因此真空球閥非常適合于真空場合。

在結構上，真空球閥與一般球閥并無特殊之處，只是在選材、加工及試驗要求上必須滿足真空技術要求。作為真空球閥，零件材質必須致密，閥體內表面需經機械加工或拋光，零件裝配前需經嚴格清洗，裝配好的閥門必須嚴格保持清潔，以保證抽真空和保持真空度。

由于在真空下作業，球閥不能靠流體壓力推動球體壓緊閥座或流體壓力推動閥座壓緊球體來達到密封，而只能靠預緊力達到密封。為補償閥座的磨損、保持密封力恒定，真空球閥宜采用彈性閥座的密封結構。

真空球閥閥體、球體和閥桿采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制造，閥座材料為聚四氟乙烯（F4），并具有彈性補償結構，公稱通徑為DN25-100mm。

真空球閥的設計和性能測試按ZBJ78005《真空閥門技術條件》和ZBJ78006《真空閥門性能測量方法》進行。