單向閥是氣流只能一個方向流動而不能反向流動的方向控制閥。其工作原理與液壓單向閥一樣。壓縮空氣從P口進入，克服彈簧力和摩擦力使單向閥閥口開啟，壓縮空氣從P流至A；當P口無壓縮空氣時，在彈簧力和A口(腔)余氣力作用下；閥口處于關閉狀態，使從A至P氣流不通。單向閥應用于不允許氣流反向流動的場合，如空壓機向氣罐充氣時，在空壓機與氣罐之間設置一單向閥，當空壓機停止工作時，可防止氣罐中的壓縮空氣回流到空壓機。單向閥還常與節流閥、順序閥等組合成單向節流閥、單向順序閥使用。