高真空不锈钢隔膜阀的密封原理是隔膜或隔膜组件被操作机构的向下运动压下，与堰式衬里阀体或直通式衬里阀体的通道密封。密封比压取决于封闭件的向下压力。因为阀体可以内衬各种软质材料，如橡胶或聚四氟乙烯等。膜片也是用软质材料制成的，比如衬有橡胶的聚四氟乙烯或者合成橡胶，所以用很小的密封力就可以完全密封。
高真空不锈钢隔膜阀只有三个主要部件:阀体、隔膜和阀盖组件。隔膜的下阀体腔与上阀盖腔分开，使隔膜上方的阀杆、阀杆螺母、阀瓣、气动控制机构、电控机构等部件不与介质接触，不会发生介质泄漏，从而省去了填料箱的密封结构。
