按照结构形式分类，溢流阀主要分为直动式和先导式两类，按照调压方式分类，又分为手调式和电控式，其中电控式是现代精密溢流阀的主要调节手段。

直动式溢流阀是依靠作用在阀芯上的液压力与弹簧力等相平衡，以控制阀芯的启闭动作。手调式溢流阀包括阀体、阀芯、调压弹簧和调节螺栓，电控式溢流阀包括阀体、阀芯、调压弹簧和电磁铁（图1），两种溢流阀分别通过调节螺栓和电磁铁控制弹簧预紧力。当P口液压力小于弹簧预紧力时，阀芯关闭；反之，阀芯打开，P口和T口接通，P口液压力始终与弹簧力相平衡使进口压力基本保持恒定。

图1 直动式溢流阀结构原理图

先导溢流阀由先导阀和主阀两部分组成（图2）。先导阀是直动式溢流阀，主阀包括阀体、主阀芯、主弹簧和阻尼孔。进口P液压油会通过阻尼孔进入P1腔并对先导阀芯施加液压力，当P口压力较小时，先导阀芯无法打开，此时作用在主阀芯上、下腔的液压力差与主弹簧共同作用将主阀芯紧压在主阀座上，主阀口关闭；当P口压力增大至克服先导阀弹簧力，先导阀芯打开，P口液压力克服主阀芯上腔作用力（包括液压力和弹簧力）使主阀芯打开，保持液压力P基本恒定。通过改变先导阀弹簧预紧力即可对主阀芯开启压力进行调节。

图2 先导溢流阀结构原理图

溢流阀最常见的用途是将溢流阀并联设置在定量泵出口处，作为主液路的旁路，与泵一起组成恒压液压源；也可作安全阀，使回路压力不超过一定的极限。