单向阀的核心原理在于它具有单向流动特性，即只允许介质沿一个方向流动，阻止其逆向流动。这种阀门通常依赖于流体自身的压力和阀瓣的自重进行操作。当流体从一个方向流动时，压差驱动阀瓣开启；而在反向流动时，由于流体压力和阀瓣的重量，阀瓣会自动关闭，阻止流体回流。

单向阀的应用场景广泛，常见于需要防止气流倒流的地方，例如在空压机为气罐充气时，单向阀能避免空压机停止后气罐中的气体回流。它们也常与节流阀、顺序阀等配合使用，形成单向节流阀或单向顺序阀，以满足特定的流体控制需求。

作为自动阀门的一种，单向阀的主要功能包括防止介质倒流、保护设备免受反转影响以及控制容器内的介质泄放。在辅助系统中，它还能提供超过系统压力的补充。单向阀又可分为旋启式（通过重心旋转）和升降式（沿轴线移动）两种类型。

单向阀种类繁多，以供水和热力系统常用的止回阀为例，有弹簧式、重力式、旋启式和塑料隔膜式等。这些阀门都是基于相同的基本原理，通过不同的设计和材料实现不同的应用需求。无论是排污系统的止回阀，人防的防爆阀还是液体用的止回阀，其工作原理本质上都是为了确保流体的单向流动。