自力式壓力調節閥的工作原理可分為兩部分：閥后壓力控制和閥前壓力控制。
詳細分析如下：
一、閥后壓力控制
工作介質的閥前壓力P1經過閥芯、閥座后的節流后，變為閥后壓力P2。P2經過控制管線輸入到執行器的下膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當閥后壓力P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設定值。同理，當閥后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥后)壓力調節閥的工作原理。

二、閥前壓力控制
工作介質的閥前壓力P1經過閥芯、閥座后的節流后，變為閥后壓力P2。同時P1經過控制管線輸入到執行器的上膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當閥前壓力P1增加時，P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加。
此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向挪移，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積增大，流阻變小，從而使P1降為設定值。同理，當閥前壓力P1降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥前)壓力調節閥的工作原理。