Palloventtiiliä voidaan käyttää pysäyttämään ja käynnistämään sekä kaasuttamaan tai säätämään väliaineen virtausta tai liikettä järjestelmän läpi. Palloventtiilejä käytetään parhaiten nopeasti toimiviin pysäytys-/käynnistyssovelluksiin. Niitä pidetään nopeavaikutteisina, koska ne vaativat vain 90° kahvan käännöksen venttiilin käyttämiseksi. Neljänneskierros minimoi venttiilin toiminta-ajan ja vähentää kulumisesta johtuvan vuodon mahdollisuutta.
Kun korkeaa tarkkuustasoa ei vaadita, voit käyttää palloventtiilejä kuristuspalvelussa. Kuristus aiheuttaa osittain paljastetun istuimen kulumisen suuren virtauksen ja paineen vuoksi. Kuluminen johtaa lopulta venttiilin vuotamiseen. Vuoto voidaan korjata, jos manuaalinen palloventtiili on automatisoitu ja pystyy liikkumaan nopeammin vastauksena muuttuvaan asentosignaaliin.
Palloventtiilejä voidaan käyttää kaasu- ja nesteväliaineissa ja ne ovat erittäin tehokkaita. Tämän tyyppistä venttiiliä voidaan käyttää haastaviin kemikaaleihin, kuten kuivaan klooriin, fluorivetyhappoon tai kloorivetyhapoon ja happeen. Lietteen kuljetusta ei suositella, koska liete pyrkii jähmettymään pallon ja istuinten ympärillä oleviin onteloihin. Tämä lisää käyttömomenttia ja voi rikkoa venttiilin.
Palloventtiilien suunnittelussa on kaksi yleistä tyyppiä, kelluva pallomalli ja akseliin asennettu rakenne.
Edellinen on yleisin palloventtiilityyppi. Tässä tyypissä palloa ei ole kiinnitetty varteen, joten käytettävissä on laaja valikoima vapautta. Vastavirtapaine auttaa luomaan tiivisteen työntämällä palloa taaksepäin taka- tai alavirtaistuinta vasten.
Jälkimmäinen ei irtoa pallon kiinnittävän tapin ansiosta. Tätä mallia voidaan käyttää suurnopeusjärjestelmissä. Nivelventtiileissä käytetään erityistä segmentoitua palloa. Venttiili tukee palloa akselilla ja akselia vastakkaista puolta toisella akselilla tai tolppalla. Varsi voi olla osa palloa tai erillinen. Nivelventtiilit vähentävät kitkaa pallon ja tiivisteen välillä.