高真空不锈钢隔膜阀的密封原理主要是通过隔膜的压缩和膨胀来实现的。
在关闭状态下，隔膜与活塞之间的弹簧将隔膜压缩并压紧至阀座上，从而形成密封状态。当阀门需要打开时，外部气源通过控制阀或者自定向气动元件推动活塞，使其与隔膜一同向上抬起，从而使介质流动通道开启。在此过程中，隔膜发挥重要作用。
隔膜一端与阀体相连，另一端则与活塞相连。当活塞向上移动时。隔膜的对面会形成负压，使得隔膜向上弯曲并膨胀。隔膜的膨胀使得两个流通通道被分开，进而实现了开关控制。当活塞移动到位后，气源停止提供，此时隔膜被弹簧重新压缩，阀门则关闭。
由于阀体可以衬各种软质材料。如橡胶或聚四氟乙烯等；隔膜也是软质材料制成。如橡胶或合成橡胶衬里的聚四氟乙烯，故用较小的密封力就能达到完全密封。
