As válvulas de diafragma constituem o terceiro tipo mais comum de válvulas de movimento linear. A haste da válvula é utilizada para empurrar para baixo uma membrana flexível, que, por sua vez bloqueia o caminho do fluido.

A principal vantagem de uma válvula de diafragma é o fato de que o diafragma isola as partes móveis da válvula a partir do processo de fluido.