適用于介質溫度-40℃～ -196℃的閥門稱之為低溫閥門。低溫閥門包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫安全閥、低溫止回閥，低溫蝶閥，低溫針閥，低溫節流閥，低溫減壓閥等，主要用于乙烯，液化天然氣裝置，天然氣LPG LNG儲罐，接受基地及衛星站，空分設備，石油化工尾氣分離設備，液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上。輸出的液態低溫介質如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產品等，不但易燃易爆，而且在升溫時要氣化，氣化時，體積膨脹數百倍。低溫閥門的應用，控制了溫度，防止爆炸、泄漏等隱患。
典型的低溫閥門結構：常用的低溫閥門有低溫閘閥、低溫截止閥、低溫止回閥、低溫球閥、低溫蝶閥等。低溫閘閥和低溫球閥的中腔于閘板及球體之間，均開有“泄壓孔”。所有的低溫閥門均為單向密封，并在閥體上鑄出或標注有介質流向。
1.最小壁厚：低溫閥門的閥體、閥蓋等殼體的“最小擘厚”，不接受ASMEB16.34標準中的壁厚。閘閥的“最小壁厚”不得小于API600、截止閥的“最小壁厚”不得小于BS1873、止回閥的“最小壁厚”不得小于BS1868等標準規定的“最小壁厚”；閥桿的直徑應符合API 600或BS 1873標準的要求。
2.閥座：低溫閥門產品的密封副根據介質的工作溫度和公稱壓力，可設計成金屬-PTFE軟密封或金屬-金屬硬密封，但PTFE只適宜于介質的工作溫度高于—73℃”時，因為過低溫度PTFE會變脆。同時PTFE不宜用于壓力級大于或等于CL1500,因為壓力超過CL1500時， PTFE會產生“冷流變”，影響閥門的密封。硬密封的低溫閘閥、止回閥、截止閥的閥座采用直接在閥體上堆焊Co-Cr-W硬質合金。使閥座與閥體為一整體，防止因閥座低溫變形引起泄漏，保證閥座與閥體間密封的可靠性。
3.防靜電：用于易燃易爆低溫介質時，如果閥門填料或墊片及密封兩為聚四氟乙烯等絕緣材料時，閥門開閉時會產生靜電，而靜電對于易燃易爆的低溫介質是十分可怕的，所以，閥門應設計有防靜電的裝置。
低溫閥門材料選擇：
1．閥體、閥蓋采用：LCB(-46℃)、LC3(-101℃)、CF8（304）(-196℃)。
2．閘板：不銹鋼堆焊鈷基硬質合金。
3．閥座：不銹鋼堆焊鈷基硬質合金。
4．閥桿：0Cr18Ni9。
低溫閥門標準與產品結構：
1．設計：API 6D、JB/T 7749
2．閥門常規檢查和試驗：按API 598標準。
3．閥門低溫檢查和試驗：按JB/T 7749。
4．驅動方式： 手動、傘齒輪傳動及電動驅動裝置。
5．閥座形式： 閥座采用焊接結構，密封面堆焊鈷基硬質合金，保證閥門的密封性能。
6．閘板采用彈性結構，在進壓端設計卸壓孔。
7．單向密封的閥門閥體上標有流向標志。
8．低溫球閥、閘閥、截止閥，蝶閥采用長頸結構，以保護填料。
9．超低溫球閥標準：JB/T8861。