换向阀的工作原理如下:
换向滑的作用是改变阀芯在阀体内的相对工作位置，使阀体各油口连通或断开，从而控制执行元件的换向或启停。换向阀的工作原理如图一所示，在图示位置，液压缸两腔不通压力油，处于停机状态。若使换向阀的阀芯1左移，阀体2上的油口P和A连通，B和T连通。压力油经P、A进入液压缸左腔，活塞右移，右腔油液经B、T回油箱。反之，若使阀芯右移，则P和B连通，A和T连通，活塞便左移。
2）转阀式换向阀
如图二所示，转阀由1—阀芯、2—阀体等组成。阀体上有四个通油口，进油口P接液压泵，回油口O接油箱，工作油口接执行元件。工作时，阀体不动，阀芯可以相对阀体转动，转到不同位置时，相应的油口接通或断开，使执行元件得到不同的运动。
转阀式换向阀密封性差，阀芯上的径向力不平衡，但其结构简单紧凑。一般在中低压系统中作为先导阀或小流量换向阀使用，如在自卸汽车车厢举升机构中作为操纵阀。
2）电磁换向阀
电磁换向阀是利用电磁铁吸力操纵阀芯换位的方向控制阀。如图三所示，为三位四通电磁换向阀的结构和符号。由1—阀体、2—弹簧、3—弹簧座、4—阀芯、5—线圈、6—衔铁、7—隔套、8—壳体、9—插头组件等组成。阀的两端各有一个电磁铁和一个对中弹簧，阀芯在常态时处于中位。当右端电磁铁通电吸合时，衔铁通过推杆将阀芯推至左端，换向阀在右位工作位置；反之，左端电磁铁通电吸合时，换向阀在左位工作位置。
另外二位电磁阀一般都是电磁铁控制的，但无复位弹簧的双电磁铁二位阀由于电磁铁断电后仍能保留通电时的状态，从而减少了电磁铁的通电时长，延长了电磁铁的寿命，节约了能源。此外，当电源因故中断时，电磁阀的工作状态仍能保留下来，可以避免系统失灵或出现事故。这种“记忆”功能，对于一些连续作业的自动化机械和自动线来说，往往是十分需要的。
在液压系统中，为了实现液压系统中的执行元件工作要求，常需要使换向阀的阀芯在阀体内作轴向运动而使相应的油路接通或断开。这样换向阀常会需要表示换向阀的工作位置、通路数和在相应工作位置上油口接通的关系。为了说明换向阀的操纵方式、复位方式和定位方式，就采用换向阀的图形符号来表示，见表一，为换向阀主体部分的结构形式。换向阀图形符号的含义如下。
① 用方框表示换向阀的工作位置，有几个方框就表示有几位；
② 一个方框的上边和下边与外部连接的接口即为通路数；
③ 方框内的箭头表示此位置上油路的通断状态，但箭头的方向并不一定表示油液实际流动的方向。
④ 一般用P表示进油口，T或O表示回油口，A、B、C等表示与执行元件连接的油口，用K表示控制油口；
⑤ 方框内的“┯”、“┷”表示此通路被阀芯封闭，即此路不通。
常见的换向阀操纵方式见表二换向阀的种类很多，如图四所示，由1—阀体、2—阀芯、3—定位套、4—对中弹簧、5—挡圈、6—推杆、7—环、8—线圈、9—衔铁、10—导套、11—插头组件等组成。阀的两端有两根对中弹簧4和两个定位套3使阀芯2在常态时处于中位，此时P、A、B、T都不通。当右端电磁铁通电吸合时，衔铁9通过推杆6将阀芯推至左端，P与A接通、B与T接通；左端电磁铁吸合时，阀芯被推至右端，P与B接通、A与T接通。如液压油液可以进入电磁铁内部，则这种电磁铁为湿式电磁铁，否则为干式电磁铁。图2-20所示为湿式电磁铁，回油口的油液可以进入导套10内，衔铁9在充满油液的导套内运动，油液对其运动有阻尼和润滑作用，可以减缓衔铁的撞击，使阀芯运动平稳，噪声小，减小了运动副之间的磨损，延长电磁铁的工作寿命。湿式电磁铁可以工作1000万次以上，而干式电磁铁一般只能工作50万～60万次。
换向阀的中位机能即三位换向阀的阀芯在中间位置时，各通口的不同接通方式称为换向阀的中位机能。不同的中位机能具有不同的工作特点，可以满足不同的工作要求。三位四通换向阀常见的中位机能、型号、符号及特点见表三。
