在现代化工厂的自动化控制当中，
控制阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换，压力的降低或者是简单的容器加料，都需要靠某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用。
控制阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。其他的最终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板（一种蝶阀的变形）、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门电动机定位装置
尽管控制阀得到广泛的使用，调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中，控制阀经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重，然而，当它控制工艺流体的流动时，它必须令人满意地运行及最少的维修量。
控制阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降，压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体，它接近于等温绝热状态，偏差取决于气体的非理想程度（焦耳—汤姆逊效应）。在液体的情况下，压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗，这两种情况都把压力转化为热能，导致温度略为升高。
常见的控制回路包括三个主要部分，第一部分是敏感元件，它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置，这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪表——调节器，它确定并测量给定值与工艺参数的实际值之间的偏差，并把校正信号送给最终控制元件——控制阀。阀门改变了流体的流量，使工艺参数达到了设定值。
在气动调节系统中，调节器输出的气动信号可以直接驱动薄膜式执行机构或者活塞式执行机构，使阀门动作。在这种情况下，确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的，压缩空气应当在室外的设备中加以干燥，以防止冻结，并应净化和过滤。
当一个
气动控制阀和电
动调节器配套使用时，可使用电——气阀门定位器或电——气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。
在控制理论的术语中，控制阀既有静态特性，又有动态特性，因而它影响整个控制回路性能。静态特性或增益取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的结构以及执行机构的类型，阀门定位器，阀前和阀后的压力以及流体的性质。
动态特性是由执行机构或由阀门定位器——执行机构组合决定的。对于较慢的生产过程，如温度控制或液位控制系统，阀的动态特性在可控方面一般不是限制因素。对于较快的系统，如液体的流量控制，控制阀可能有明显的滞后，在回路的可控性方面一定要有所考虑。一般只有控制系统的专家才需要关心控制阀的动态特性。
控制阀的历史可追溯到自力式调压阀，它包括一个带有重物杆的球形阀，重物用来平衡阀芯力，从而得到某种程度的调节。另一种早期的自力式调压阀的形式是压力平衡式调压阀。工艺过程的压力用管线接到弹簧薄膜调压阀的薄膜气室内。无论是减压阀，阀后压力式调压阀或是差压调压阀都能够从这种基本型阀门的变更而制造出来。
气动变送器和调节器的出现，就必然地导致气动控制阀的应用。它们本质上是减压阀或阀后压力式调压阀，改用仪表压缩空气来代替工艺过程的流体。现在许多生产减压阀的公司已经发展成为控制阀制造厂。控制阀的应用从数量上和复杂性方面继续不断地得到发展，在阀门的阀体和附件的许多改进可以用来解决各种各样的问题。
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