安全閥主要由閥座、閥瓣(閥芯)和加載機構三部分組成。閥座有的和閥體是一個整體，有的是和閥體組裝在一起的，它與設備連通。閥瓣常連帶有閥桿，它緊扣在閥座上。閥瓣上面是加載機構，載荷的大小可以調節。當設備內的壓力在一定的工作壓力范圍之內時，內部介質作用于閥瓣上面的力小于加載機構加在閥上面的力，兩者之差構成閥瓣與閥座之間的密封力，使閥瓣緊壓著閥座，設備的介質無法排出。當設備內的壓力超過規定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時，內部介質作用于鬧瓣上面的力大于加載機構施加在它上面的力，于是閥瓣離開閥座，安全閥開啟，設備內的介質即通過閥座排出、如果安全閥的排量大于設備的安全泄放量，設備內壓力即逐漸下降，而且通過短時間的排氣后，壓力即降回至正常工作壓力。此時內壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構施加在它上面的力，閥瓣又緊壓著閥座，介質停止排出，設備保持正常的工作壓力繼續運行。所以，安全閥是通過閥瓣上介質作用力與加載機構作用力的消長，自行關閉或開啟以達到防止設備超壓的目的。

安全閥是為了防止壓力設備和容器或易引起壓力升高或容器內部壓力超過限度而發生爆裂的安全裝置。安全閥是壓力容器、鍋爐、壓力管道等壓力系統使用廣泛的一種安全裝置，保證壓力系統安全運行。

當容器壓力超過設計規定時，安全閥自動開啟，排出氣體降低器內的過高壓，防止容器或管線破壞。而當容器內的壓力降至正常操作壓力時，即自動關閉避免因容器超壓排出全部氣體，從而造成浪費和生產中斷。