安全阀弹簧的压力和吸汽压力，从下部作用于阀盘上，排汽压力则从上部作用。当排汽压力超过吸汽压力一定值时，阀盘就开启。由于阀盘开启后上部的承压面积增大，从而使它迅速打开，使螺杆空压机排汽腔和吸汽腔连通，排汽腔压力迅速下降，直至某压力差值时，阀盘又自动关闭。

在关闭状态下，安全阀应保证气密。开启压力通过调节螺丝对弹簧的预紧力进行调定。一般规定，压缩机的排汽压力与吸汽压力之差不得超过1470千帕(15公斤/厘米:)，螺杆空压机和氨压缩机的排汽压力与吸汽压力之差不得超过1666千帕(17公斤/厘米名)。
当超过上述规定值时，安全阀自动开启。当排汽压力与吸汽压力差比上述规定值低196-294千帕((2-3公斤/厘米名)时，安全阀自动关闭。安全阀须在规定压力一下进行启闭试验和气密性试验，调定后用铅封将锁紧螺帽锁住，不得轻易拆开。安全阀一经使用后，阀口密封面受到机械磨损、化学腐蚀并粘有杂质，关闭不严，应经过检修后才能再次使用。