הכדור של שסתום הכדור הפנאומטי קבוע ואינו זז לאחר לחיצה. שסתום הכדור הקבוע יש מושב שסתום צף. לאחר קבלת הלחץ של המדיום, מושב השסתום יזוז, כך טבעת האיטום הוא לחץ בחוזקה על הכדור כדי להבטיח איטום. מסבים מותקנים בדרך כלל על פירים העליונים והתחתונים של הכדור, ומומנט ההפעלה הוא קטן, אשר מתאים שסתומים בלחץ גבוה בקוטר גדול. על מנת להפחית את מומנט ההפעלה של שסתום הכדור הפנאומטי ולהגדיל את האמינות של החותם, הופיע שסתום הכדור אטום שמן, אשר לא רק מזריק חומר סיכה מיוחד בין משטחי האיטום כדי ליצור סרט שמן, אשר משפר את ביצועי האיטום ומפחית את מומנט ההפעלה. מתאים ללחץ גבוה ושסתומי כדור בקוטר גדול.
על פי הלחץ, אופי המדיום ודרישות האיטום השונות, שסתום הכדור בוחר את פריסת האטם הקדמי והאחורי של הכדור, או את פריסת האטם הכפול הקדמי והאחורי. חומר המושב של שסתומי כדור בטמפרטורה בינונית וגבוהה יכול להיות para-polystyrene וחומרי מתכת. מקור הכוח של שסתום הכדור הפנאומטי הוא גז, שהוא בדרך כלל בלחץ של 0.2-0.8MPa, שהוא בטוח יחסית. אם שסתום הכדור הפנאומטי דולף, בהשוואה להידראולי וחשמלי, ניתן לפרוק את הגז ישירות, שאינו מזהם את הסביבה ויש לו בטיחות גבוהה בו זמנית.
