شیرهای دیافراگمی با مکانیزمی ساده اما مؤثر عمل می‌کنند که محور اصلی عملکردشان به دیافراگم انعطاف‌پذیر وابسته است. این دیافراگم مانند یک صفحه منعطف عمل می‌کند. با بسته شدن شیر، دیافراگم کاملاً روی نشیمنگاه فشرده می‌شود و مسیر را می‌بندد، و با باز شدن، از نشیمنگاه جدا می‌شود تا جریان برقرار شود. این طراحی هوشمندانه سه مزیت کلیدی دارد: اولاً سیال فقط با دیافراگم و بدنه تماس دارد که آن را برای مواد خورنده و بهداشتی ایده‌آل می‌کند. ثانیاً حتی سیالات غلیظ یا حاوی ذرات هم به راحتی از آن عبور می‌کنند. ثالثاً نیاز به تعمیر و نگهداری کمی دارد. به همین دلایل، این شیرها در صنایع شیمیایی، دارویی و غذایی که دقت و ایمنی اهمیت دارد، کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند.