המבנה של שסתומי סרעפת פניאומטיים מאופיין בסט של דיאפרגמות מתכת חצי כדוריות דקות הנצמדות לגוף השסתום כמחסום בין גזע השסתום לנוזל. סגירת השסתום מושגת על ידי לחיצה של דיסק השסתום כנגד מושב השסתום על ידי ראש הגזע ודיאפרגמת המתכת. השסתום נפתח באמצעות קפיץ פנימי, ודיסק השסתום עולה כאשר הגבעול עולה ובא במגע עם הדיאפרגמה. מכיוון שהמהלך של השסתום שווה לתנועת הממברנה, העילוי האופייני של שסתום זה קטן בהרבה מזה של שסתומים רגילים.
על מנת להתגבר על אובדן ההתנגדות הנגרם כתוצאה מהרמה נמוכה, מושב השסתום ושטח הזרימה גדולים יותר מאלו של שסתומים רגילים, על מנת להשיג קצב זרימה גדול יותר. בשל המושב הגדול יותר של שסתום זה, כוחו גדול בהרבה מזה של השסתום הרגיל על מנת להשיג כוח אטימה מספק על דיסקית השסתום, מכיוון שאין מגע ישיר בין גזע השסתום לדיסק השסתום. דיסק השסתום אינו עובר דרך הגבעול ויוצא מהמושב, ולכן השסתום מתאים לזרימה חד כיוונית עם לחץ דיפרנציאלי, והתווך מגיע בדרך כלל מ"מתחת למושב". עם זאת, יש להימנע מכמות גדולה של זרימה חוזרת בשימוש כדי למנוע השפעה על סגירת השסתום. באופן כללי, חסכוני ויעיל לבחור שסתום דיאפרגמה מתכתי בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, וניתן לבחור את השסתום גם במקרים של טמפרטורה נמוכה ולחץ נמוך שבהם לא רצויים שסתומי דיאפרגמה מגומי סינתטי.
הדיאפרגמה מפרידה את תא השסתום התחתון מחלל מכסה המנוע העליון, כך שגזע השסתום, הדיסק וחלקים אחרים הממוקמים מעל הסרעפת אינם מושחתים על ידי המדיום, מה שמבטל את מבנה האיטום של האריזה, ולא תהיה דליפה בינונית.
1. לסרעפת העשויה אטמים רכים כמו גומי או פלסטיק יש אטימה טובה. מכיוון שהדיאפרגמה היא חלק בלאי, יש להחליף אותה באופן קבוע בהתאם למאפייני המדיום.
2. מוגבל על ידי חומר דיאפרגמה, שסתום דיאפרגמה מתאים לאירועים עם לחץ נמוך וטמפרטורה נמוכה יחסית.
3. ניתן לחלק את שסתומי הדיאפרגמה לשישה סוגים: סוג גג, סוג זרימה ישירה, סוג גלובוס, סוג ישר, סוג שער וסוג זווית ישרה לפי הצורה המבנית; צורת החיבור היא בדרך כלל חיבור אוגן; על פי מצב הנהיגה, ניתן לחלק אותו לידני, חשמלי ופנאומטי, מתוכם הנעה פניאומטית מחולקת לשלושה פתוחים בדרך כלל, סגורים בדרך כלל והדדיות.
4. בדרך כלל, הוא אינו מתאים לצינורות עם טמפרטורות גבוהות מ-60 מעלות ומעבירים ממיסים אורגניים ואמצעי חמצון חזקים, כמו כן אין להשתמש בשסתומי דיאפרגמה פנאומטיים בצנרת עם לחץ גבוה יותר.
