Tilbakeslagsventiler tillater kun strømning i én retning og er som sådan lik elektroniske dioder. Den enkleste konstruksjonen er kule- og setearrangementet til ventilen, vanligvis brukt i pneumatiske systemer. Den rettvinklede konstruksjonen er bedre egnet til de høyere trykket i et hydraulisk system. Fri strømningsretning er normalt merket med en pil på ventilhuset.
Tilbakeslagsventiler er selvaktiverende ventiler som minimerer reversering av væskestrømmen i et rørsystem. Væskestrøm i ønsket retning åpner ventilen, mens tilbakestrømning tvinger den til å lukkes. Tilbakeslagsventiler er vant til
minimere returstrømmen inn i et system,
gjør det mulig for stempelpumper og kompressorer å starte uten belastning,
forhindre at sentrifugalpumper og kompressorer går i revers når strømmen går.
Tilbakeslagsventiler brukes i ledninger som mater et sekundærsystem der trykket kan stige over primærsystemet. De er klassifisert etter måten seteelementet beveger seg inn på setet.