O surgimento da válvula de esfera ocorreu após a Segunda Guerra Mundial. Embora a invenção da válvula de esfera remonte ao início do século XX, a patente estrutural não conseguiu concluir sua comercialização devido a limitações na indústria de materiais e na indústria de processamento mecânico. A DuPont, nos Estados Unidos, inventou o politetrafluoroetileno (PTFE), um material polimérico de alta resistência, em 1943. Esse material apresenta vantagens como resistência à tração e compressão suficientes, certa elastoplasticidade, boas propriedades autolubrificantes e excelente resistência à corrosão, sendo muito adequado como material de vedação e proporcionando uma vedação bastante confiável. Além disso, graças ao desenvolvimento de máquinas de retificação de esferas, foi possível fabricar esferas com alta circularidade e bom acabamento superficial como elemento de fechamento de uma válvula de esfera. Um novo tipo de válvula com passagem plena e curso angular de rotação de 90° entrou no mercado, atraindo muita atenção. Válvulas tradicionais, como válvulas de bloqueio, válvulas de gaveta, válvulas de macho e válvulas borboleta, estão sendo gradualmente substituídas por válvulas de esfera, que são amplamente utilizadas em uma ampla gama de aplicações, desde pequenos diâmetros até grandes diâmetros, de baixa a alta pressão, e de temperatura ambiente a alta temperatura. Atualmente, o diâmetro máximo das válvulas de esfera atingiu 60 polegadas, e a temperatura mínima de operação pode chegar a -254 °C (temperatura do hidrogênio líquido). A temperatura máxima pode variar de 850 a 900 °C. Todas essas características tornam as válvulas de esfera adequadas para diversos tipos de fluidos, consolidando-as como o tipo de válvula mais promissor.

As válvulas de esfera podem ser divididas em válvulas de esfera flutuantes e válvulas de esfera com munhão, com base em sua estrutura.

As válvulas de esfera podem ser classificadas em válvulas de esfera de entrada superior e válvulas de esfera de entrada lateral. As válvulas de esfera de entrada lateral podem ser divididas em válvulas de esfera de uma peça, válvulas de esfera de duas peças e válvulas de esfera de três peças, de acordo com a estrutura do corpo da válvula. As válvulas de esfera de uma peça possuem corpos integralmente integrados; as válvulas de esfera de duas peças são compostas por um corpo de válvula principal e um corpo de válvula auxiliar; e as válvulas de esfera de três peças são compostas por um corpo de válvula principal e dois corpos de válvula auxiliares.

As válvulas de esfera podem ser classificadas em válvulas de esfera com vedação macia e válvulas de esfera com vedação rígida, de acordo com o material de vedação. Os materiais de vedação das válvulas de esfera com vedação macia são polímeros de alta resistência, como politetrafluoroetileno (PTFE), politetrafluoroetileno reforçado e náilon, além de borracha. Os materiais de vedação das válvulas de esfera com vedação rígida são metais.