金屬硬密封球閥以球體為關閉件，主要由閥體、閥座、球體、閥桿、驅動裝置（手柄或蝸輪、電動、氣動、液動）組成。金屬硬密封球閥的作用是切斷或接通管道中的流體通道。通過驅動裝置在閥桿上端施加一定的轉矩并傳遞給球體，使球體旋轉90度，球體的通孔與閥體通道中心線重合或垂直，球閥就完成了全開或全關動作。

金屬硬密封球閥的密封原理依結構而異：浮動球球閥與固定球球閥兩大類。浮動球球閥密封原理：球體自由支承在閥座上，在流體壓力作用下，球體在流體流動方向產生位移，使它與閥后閥座密封面更緊密地接觸，即在該密封面上的比壓增大，形成單面密封；同時，閥前閥座密封面上的比壓相應減小，往往不保證密封。

固定球球閥密封原理：球體具有上、下轉軸，被固定在球體的軸承中，因此，球體的位置固定；流體壓力不能使球體產生位移。閥座卻是浮動的，閥座借助于彈簧或流體推力壓向球體，建立密封比壓。因此，固定球金屬硬密封球閥可根據使用要求設計出三種密封結構：閥前閥座密封、閥后閥座密封、閥前閥后閥座密封。