Válvulas borboleta operam para abrir, fechar ou reduzir o fluxo através de sistemas de tubulação com uma volta de 90 graus ou menos. Seu design apresenta um disco montado em uma haste. Girar a válvula de um lado posiciona o disco para bloquear o fluxo de fluidos através do tubo e girar para o outro permite a passagem. O design e a função das válvulas borboleta são atribuíveis a algumas características simples e consistentes, presentes em todas as válvulas borboleta.
Válvulas borboleta têm um design inerentemente simples e econômico, consistindo de menos peças que outras válvulas. Essa simplicidade lhes confere facilidade de reparo e manutenção, bem como baixos custos de produção e instalação. A quantidade de tempo, equipamento dedicado e suporte de tubulação necessários para instalar válvulas borboleta é menor que outras válvulas mais complexas. Devido à sua facilidade de instalação e uso, válvulas borboleta tornaram-se um componente comum na maioria das aplicações industriais onde o fluxo de fluidos contidos pode precisar ser interrompido ou modificado.
Válvulas borboleta fornecem uma maneira eficiente de fechar rapidamente sistemas de tubulação com um quarto de volta de suas alavancas. Válvulas borboleta podem atingir fechamento completo e também podem modular o fluxo através de um sistema de tubulação. A atuação do fluxo pode ser alcançada manualmente com alavanca embutida, chave ou operador de engrenagem ou através de equipamento automatizado feito para monitorar e ciclar a posição da válvula. Atuadores automatizados podem ser elétricos, pneumáticos ou hidráulicos.
Válvulas borboleta podem ser construídas em qualquer tamanho necessário para se adequar a um sistema de tubulação e podem ter capacidades de pressão de 150 a 740 psi de pressão de trabalho a frio. Podem operar em temperaturas variando de -4°C a 232°C (25 a 450 graus Fahrenheit), dependendo de seu design específico e dos materiais usados para fabricá-las. Inicialmente projetadas para sistemas de água, novas válvulas borboleta foram desenvolvidas para trabalhar com diversos fluidos industriais e tornaram-se comuns em quase todas as plantas químicas em operação.