直动式溢流阀的阀体内腔具有两个环槽，对外有进油口P和出油口O，常态时，阀心受弹簧2作用处于阀腔底部，关闭出油口。弹簧力F可由调压螺钉3（或螺母）调整。外载荷使系统建立压力p，具有压力的液压油通过阀体内部通道4作用在阀心下端，产生液压作用力pA。当系统压力较小，即pAF时，阀心克服弹簧力上移，打开出油口。系统的部分液压油经开口h从出油口溢回油箱，限制系统压力增大，直至系统压力使pA=F时，阀心就被平衡在某一位置上，开口h的大小也被固定，因此系统压力（不计阀心自重和摩擦）为p=F／A。因为阀心面积由结构确定为定值，所以只要拧动调压螺钉调整弹簧力，就可以控制系统的压力。弹簧力小，开口h大，液阻小，溢流量大，系统压力低；弹簧力大，开口h小，液阻大，溢流量小，系统压力高。