La aparición de la válvula de bola se produjo después de la Segunda Guerra Mundial. Si bien su invención se remonta a principios del siglo XX, esta patente estructural no logró completar su comercialización debido a limitaciones en la industria de materiales y la industria de procesamiento mecánico. DuPont, en Estados Unidos, inventó el politetrafluoroetileno (PTFE), un material de alto polímero, en 1943. Este material presenta ventajas como una resistencia a la tracción y a la compresión suficiente, cierta elastoplasticidad, buenas propiedades autolubricantes y una excelente resistencia a la corrosión, lo que lo hace muy adecuado como material de sellado y le confiere un efecto de sellado muy fiable. Además, gracias al desarrollo de las máquinas rectificadoras de bolas, se puede fabricar una bola con alta redondez y buen acabado superficial como elemento de cierre de la válvula. Un nuevo tipo de válvula con paso total y un recorrido angular de rotación de 90° irrumpió en el mercado, atrayendo gran atención. Las válvulas tradicionales, como las de cierre, compuerta, tapón y mariposa, están siendo reemplazadas gradualmente por válvulas de bola. Estas últimas se utilizan ampliamente en una amplia gama de diámetros, presiones (desde bajas hasta altas) y temperaturas (desde normales hasta altas). Actualmente, el diámetro máximo de una válvula de bola alcanza las 60 pulgadas y su temperatura mínima de operación puede llegar a -254 °C, equivalente a la del hidrógeno líquido. La temperatura máxima oscila entre 850 y 900 °C. Todas estas características hacen que las válvulas de bola sean adecuadas para todo tipo de fluidos, convirtiéndose así en el tipo de válvula más prometedor.

Las válvulas de bola se pueden dividir, según su estructura, en válvulas de bola flotantes y válvulas de bola con muñón.

Las válvulas de bola se pueden clasificar en válvulas de bola de entrada superior y válvulas de bola de entrada lateral. Las válvulas de bola de entrada lateral, a su vez, se pueden dividir en válvulas de bola de una pieza, de dos piezas y de tres piezas, según la estructura del cuerpo de la válvula. Las válvulas de bola de una pieza tienen cuerpos integrales; las de dos piezas constan de un cuerpo principal y un cuerpo auxiliar; y las de tres piezas se componen de un cuerpo principal y dos cuerpos auxiliares.

Las válvulas de bola se pueden clasificar en válvulas de bola de sellado blando y válvulas de bola de sellado duro según el material de sellado. Los materiales de sellado de las válvulas de bola de sellado blando son polímeros de alta resistencia como el politetrafluoroetileno (PTFE), el politetrafluoroetileno reforzado y el nailon, así como el caucho. Los materiales de sellado de las válvulas de bola de sellado duro son metales.