As válvulas de retenção permitem apenas o fluxo em uma direção e, como tal, são semelhantes em operação aos diodos eletrônicos. A construção mais simples é a disposição de esfera e sede da válvula, comumente usada em sistemas pneumáticos. A construção em ângulo reto é mais adequada às pressões mais altas de um sistema hidráulico. A direção do fluxo livre normalmente é marcada com uma seta na carcaça da válvula.
As válvulas de retenção são válvulas autoatuantes que minimizam a reversão do fluxo de fluido em um sistema de tubulação. O fluxo de fluido na direção desejada abre a válvula, enquanto o refluxo a força a fechar. As válvulas de retenção são usadas para
minimizar o fluxo de retorno em um sistema,
permitir que bombas e compressores alternativos iniciem sem carga,
evitar que bombas centrífugas e compressores operem em sentido inverso quando há falta de energia.
As válvulas de retenção são usadas em linhas que alimentam um sistema secundário no qual a pressão pode subir acima do sistema primário. Eles são classificados pela forma como o elemento do assento se move sobre o assento.