背压调节阀为介质直接作用型，气室膜片的取压孔设置在阀门内部(图2) 。系统正常运行时，阀门的气室弹簧预紧力大于作用在膜片上的介质压力，使得阀瓣压紧阀座，阀门保持关闭。当介质压力达到或超过设定压力时，膜片下方的介质压力能够克服弹簧的预紧力，使阀门开启。阀门的开度与阀门的超压成正比。
直接作用型背压调节阀结构简单，外形尺寸小，不需要设置外部取压口，安装方便。但是，阀门设定压力精度不高，且在超压工况有频跳的现象。由于阀门膜片的取压孔位于阀腔内，当阀门开启并排放流量时，储罐至阀门入口，以及阀门入口至阀门中腔都有流动引起的压力损失，此处所取的压力低于储罐的压力，不利于阀门达到要求的开度。另外阀门采用流关型结构，阀门开启后介质的流动不利于维持阀门的开启。当阀门开启排放流量时，阀腔内部流动紊乱，压力脉动较大，膜片经受压力脉动会引起阀门颤振，容易引起膜片、阀杆及导向面损伤。阀门的阀瓣/阀座采用金属密封(堆焊司太立合金) ，密封性能差。