不锈钢气体减压阀的工作原理基于直动式或先导式结构。直动式减压阀中，当压力P1的压缩空气从左端输入，经过阀口10的节流后，压力降至P2并可通过旋钮1上的调压弹簧2、3进行调节。顺时针旋转使P2增大，逆时针则减小。当P1升高，膜片5上的推力增大，通过溢流孔和排气孔排出多余气流，阀芯8随之调整，输出压力下降至新平衡。相反，当压力降低，膜片和阀芯会相应恢复原位，输出压力回到原值。
先导式减压阀通过小型直动式减压阀提供调压气体，分为内部和外部两种类型。内部先导式增加了喷嘴挡板放大环节，通过控制喷嘴与挡板间距，提高对阀芯的控制精度。气源经过滤器后，压力作用在主阀芯上，通过恒节流孔和阀口调节压力，确保输出压力稳定。
定值器工作时，通过手柄调整，改变膜片和挡板的位置，控制气压和阀口开度，以保持稳定的输出压力。输入压力波动时，通过这些动态调整，保持输出压力在设定值上。当输入压力降低，膜片和挡板位置会相应改变，以恢复压力平衡。
不锈钢气体减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，并在阀体内或阀后喷入冷却水，将介质的温度降低，这种阀门称为减压减温阀。
