Le principe de fonctionnement de la vanne à bille à tige surélevée repose sur la rotation de la vanne, ce qui permet de l'ouvrir ou de la fermer. La commande de cette vanne est légère, son volume est réduit et son étanchéité est excellente. De structure simple et facile à entretenir, elle peut également être fabriquée en grand diamètre. De plus, lorsque la surface d'étanchéité et la sphère sont en position fermée, elles sont peu sujettes à l'érosion.
La vanne à bille à tige surélevée utilise généralement du caoutchouc, du nylon et du PTFE comme matériaux d'étanchéité ; sa température de fonctionnement dépend donc de ces matériaux. La fonction de fermeture est assurée par la compression des sièges en plastique sous l'effet du fluide, ce qui provoque une déformation du siège. Cette déformation permet de compenser les tolérances de fabrication de la sphère et la rugosité de sa surface, garantissant ainsi d'excellentes performances d'étanchéité.
Puisque la bague d'étanchéité du siège est en plastique, la résistance au feu doit être prise en compte, en particulier dans les secteurs du pétrole, de la chimie et de la métallurgie. Une attention particulière doit être portée aux équipements et aux raccords de tuyauterie traitant des milieux inflammables et explosifs.
Grâce à ses excellentes performances d'étanchéité, la vanne à bille à tige surélevée est adaptée aux systèmes de tuyauterie nécessitant : le traitement des boues et des matériaux abrasifs, des canaux réduits, des manœuvres d'ouverture et de fermeture rapides, une fermeture haute pression, un faible niveau sonore, ainsi qu'une résistance à la cavitation et à la vaporisation. Elle permet également de limiter les fuites vers l'atmosphère, d'exiger un faible couple de manœuvre et de présenter une faible résistance à l'écoulement du fluide.
Elle peut également être utilisée dans les équipements et les systèmes de tuyauterie fonctionnant à basse température (cryogénie). Dans les réseaux de tuyauterie d'oxygène de l'industrie métallurgique, l'utilisation de vannes à bille ayant subi un traitement strict est indispensable.
Lorsqu'une fonction de régulation est requise, il convient d'utiliser une vanne à structure spéciale avec une ouverture en forme de V.
Dans les secteurs du pétrole, de la pétrochimie, de la chimie, de l'énergie électrique et de l'urbanisme, lorsque la température de fonctionnement du réseau dépasse 200 ℃, des vannes à bille à étanchéité métal-métal peuvent être utilisées.