当将溢流阀接入系统时，液压油就在阀芯上产生一个作用力，力的方向与弹簧力的方向相反，当进油口压力低于溢流阀的调定压力时,则阀芯不开启，此时进油口压力主要取决于外负载。当油液作用力大于弹簧力时，阀芯开启，油液从溢流口流回油箱。
弹簧力随着溢流阀的开口量的增大而增大，直至与液压作用力相平衡。当溢流阀开始溢流时，其进油口处的压力基本稳定在调定值上，从而起到溢流稳压的作用。通过调压螺钉调节弹簧的预压缩量，可以调定溢流阀溢流压力值的大小。由左端输入经阀口10节流后，压力降为P2输出。P2的大小可由调压弹簧2、3进行调节。顺时针旋转旋钮1，压缩弹簧2、3及膜片5使阀芯8下移，增大阀口10的开度使P2增大。若反时针旋转旋钮1，阀口10的开度减小，P2随之减小。