当输出压力低于设定值时，活塞下侧的力大于上侧，活塞向上移动，推动阀盖3上移，使调压阀口加大，由调压阀口进入输出腔的压缩空气的流量加大，输出腔的压力则随之上升。当输出腔的压力达到设定值时，活塞上、下两侧所承受的力处于平衡状态，活塞停止上移，调压阀口的开度保持不变。输出口输出压缩空气的压力和流量保持稳定。

当输出压力高于设定压力时，活塞上侧的作用力大于下侧，阀盖和活塞一起向下移动，使调压阀口开度减小，经调压阀口进入输出腔的气体的流量减小，则输出腔的气体的压力下降。若此时输出腔的压力仍高于设定值，则活塞仍继续向下移动，直至调压阀口完全关闭。此时阀盖上弹簧1的力不再通过阀芯作用在活塞上，而是使阀盖底面的胶垫紧紧地压在调压阀口上，输入腔与输出腔之间通路被隔断。此时，如果输出压力等于设定压力值，则活塞停止运动。此时设定压力就是在调压阀口与溢流阀口同时关闭，阀处于静平衡状态时的出口压力。

若输出压力仍高于设定压力值，活塞继续向下移动，溢流阀口即阀芯的上端面与阀盖3的底面脱离，输出腔与溢流腔连通，输出腔内气体经溢流阀口通过EX口排出。随着输出腔内压力的下降，C腔内压力亦同时下降，活塞下侧的压力高于上侧，使活塞B与阀芯一起沿轴向向上移动逐渐关小溢流阀口的开度。当输出压力达到设定值时，溢流阀口与阀盖底面完全贴合，输出腔与溢流腔之间通路被隔断，溢流停止。此时，溢流阀口与调压阀口同时关闭，阀处于气体停止流动的静平衡状态。由于阀盖上、下侧所受气压处于相互抵消的平衡状态，所以，无论进气口(IN)的压力如何波动，都不能影响阀内压力平衡，因而能够确保出口压力始终稳定在所需要在设定值上，使阀具有良好的压力特性。