La valvola a sfera pneumatica filettata deriva dalla valvola a globo. Condivide la stessa azione rotazionale di 90 gradi, ma la differenza risiede nel corpo del suo otturatore, che è sferico e presenta un foro passante o un canale circolare lungo il suo asse. La proporzione della superficie sferica rispetto all'apertura del canale è progettata in modo tale che, quando la sfera ruota di 90 gradi, la superficie sferica sia completamente esposta all'ingresso e all'uscita, interrompendo così il flusso.

La valvola a sfera pneumatica filettata richiede solo una rotazione di 90 gradi e una coppia minima per ottenere una tenuta ermetica. La cavità interna completamente uguale del corpo valvola fornisce un percorso di flusso a bassa resistenza e rettilineo per il fluido. Sebbene le valvole a sfera siano tipicamente considerate più adatte per semplici operazioni on-off, i recenti progressi hanno consentito progetti che permettono alle valvole a sfera di svolgere funzioni di strozzamento e controllo del flusso.