วาล์วทางเดียวใช้ในกรณีที่ไม่อนุญาตให้อากาศไหลย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องอัดอากาศสูบลมในถังลม วาล์วทางเดียวจะถูกตั้งค่าระหว่างเครื่องอัดอากาศกับถังลม เมื่อเครื่องอัดอากาศหยุดทำงาน อาจทำให้ถังลมไม่ทำงาน อากาศอัดจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องอัดอากาศ วาล์วทางเดียวมักจะรวมกับวาล์วปีกผีเสื้อและวาล์วลำดับเพื่อสร้างวาล์วปีกผีเสื้อทางเดียวและวาล์วลำดับทางเดียว
