Las ventajas de las válvulas de diafragma son similares a las de las válvulas de manguito. El elemento de cierre no se moja con el medio de proceso y, por lo tanto, puede fabricarse con materiales más económicos en medios de proceso agresivos. La corriente de flujo pasa en línea recta o casi recta y produce una pequeña caída de presión, lo que la hace ideal para cambiar de operación y evitar la generación de turbulencias. La válvula de diafragma también se puede utilizar para el funcionamiento de estrangulación. Sin embargo, cuando se mantiene una posición de estrangulamiento cerca de la parte inferior del cuerpo de la válvula, a veces pequeñas partículas cortan la parte inferior del diafragma o del cuerpo de la válvula y causan corrosión. Debido a que el diafragma está ubicado dentro del cuerpo de la válvula que contiene presión, las válvulas de diafragma pueden manejar presiones ligeramente más altas que las válvulas de sujeción, pero el rango general de clasificación de presión y temperatura depende de la dureza del material o del refuerzo del diafragma. Los pasajes de flujo del cuerpo de la válvula están relacionados con la cantidad de dureza del diafragma. Otra ventaja de la válvula de diafragma es que si el diafragma falla, el cuerpo de la válvula puede acomodar un flujo poco profundo, lo cual es mejor que apretar la carcasa de la válvula.
Las condiciones de aplicación de las válvulas de diafragma son similares a las de las válvulas de manguito. El rebote del diafragma le permite sellar las partículas en el fluido, lo que lo hace ideal para operar en lodos, materiales de proceso o fluidos que contienen sólidos.