单向阀是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。其工作原理与液压单向阀一样。压缩空气从P口进入，克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，压缩空气从P流至A；当P口无压缩空气时，在弹簧力和A口(腔)余气力作用下；阀口处于关闭状态，使从A至P气流不通。

单向阀应用于不允许气流反向流动的场合，如空压机向气罐充气 时，在空压机与气罐之间设置一单向阀，当空压机停止工作时，可防止气罐中的压缩空气回流 到空压机。单向阀还常与节流阀、顺序阀等组合成单向节流阀、单向顺序阀使用。