Les vannes à boisseau sphérique, contrairement aux types de vannes mentionnés précédemment, utilisent une action d'ouverture et de fermeture. De plus, grâce à une lave spécifique, elle effectue une rotation limitée à un angle de 90°. Les vannes à boisseau sphérique peuvent être actionnées avec des actionneurs pneumatiques ou avec des moteurs électriques spécifiquement conçus pour cette tâche, capables d'effectuer un quart de tour : dans ce cas, les vannes à boisseau sphérique seront conçues pour accueillir les actionneurs, donc construites avec une bride ISO 5211.
Ces composants peuvent être constitués de matériaux différents en fonction de l'usage auquel la vanne sera destinée. On peut donc retrouver sur le marché des robinets à boisseau sphérique en laiton, en bronze, en fonte grise, en acier au carbone ou en acier inoxydable 316. En ce qui concerne les connexions, nous retrouvons des raccords filetés gaz standard ISO 228, des raccords filetés NPT, des raccords à brides PN16-PN25-PN40. De plus, les raccords soudés par emboîtement SW et les raccords soudés bout à bout BW ne peuvent être utilisés que sur les vannes en acier au carbone et en acier inoxydable 304/316. Les vannes à boisseau sphérique sont généralement choisies pour leur libre passage à pleine ouverture, considérant cette donnée directement proportionnelle à leur DN (si le DN était de 25, le trou de la boule aurait un diamètre de 25 mm), sans aucune opposition qui produirait une perte de pression. Les vannes à boisseau sphérique ont généralement une fonction à deux, trois ou quatre voies. La sphère en particulier peut être percée en forme de L, de T ou de croix, cette dernière