As válvulas pilotadas atuam mantendo uma pressão pré-regulada a jusante com pressões oscilantes a montante ou sustentando uma pressão pré-regulada a montante com pressões ocilantes a jusante. Pode ainda aliviar, com antecipação, um excesso de pressão para a atmosfera, manter uma vazão pré-regulada mesmo com pressões e demanda variando e impedir a ocorrência de golpes na partida e parada de bombas. Outros modelos controlam o nível d’água em reservatórios.
Abertura, fechamento e modulação destas válvulas acontece em função do equilíbrio de pressões das áreas superiores e inferiores da diafragma e do disco. Uma mola presente no eixo do disco faz parte deste jogo de forças. Os pilotos regulam a atuação das pressões a jusante e a montante da válvula na câmera superior da diafragma. O resultado é um controle preciso sem provocar golpes.