Zawór zwrotny działa dzięki sile wewnętrznej sprężyny: gdy ciśnienie w instalacji jest niższe niż ciśnienie ustawione, membrana blokuje rurociąg pod wpływem siły sprężyny; gdy ciśnienie w układzie jest wyższe niż ciśnienie ustawione, membrana ściska sprężynę, otwierając rurociąg i umożliwiając przepływ cieczy przez zawór zwrotny. Budowa zaworu zwrotnego jest podobna do zaworu zwrotnego, ale jego ciśnienie otwarcia jest wyższe i wynosi od 0,2 do 1,6 MPa.
W sytuacjach, gdy ciśnienie w rurociągu lub zbiorniku urządzenia jest niestabilne, zawór zwrotny może utrzymać wymagane ciśnienie w rurociągu, umożliwiając normalny przepływ pompy. Ponadto na wylocie pompy często występuje syfonowanie z powodu grawitacji lub innych czynników; zawór zwrotny może zmniejszyć wahania przepływu i ciśnienia spowodowane zasysaniem. W przypadku pomp wyporowych, takich jak pompy dozujące, podczas pracy przy niskim ciśnieniu w układzie może wystąpić nadmierne-przepompowywanie. Aby zapobiec takim problemom, na wylocie pompy dozującej musi występować przeciwciśnienie wynoszące co najmniej 0,7 bara, zwykle osiągane poprzez zainstalowanie zaworu zwrotnego na wylocie pompy dozującej.
