یک نوع شیر خطی است که برای باز و بسته کردن یا کنترل جریان سیال به کار می‌رود. نام این شیر به دلیل وجود دیافراگمی انعطاف‌پذیر است که با سیت (Seat) بالای بدنه شیر در تماس است و یک آب‌بندی موثر ایجاد می‌کند.دیافراگم، قطعه‌ای انعطاف‌پذیر و حساس به فشار است که با انتقال نیرو، عملکرد باز و بسته شدن یا کنترل جریان شیر را انجام می‌دهد. این شیرها شباهت زیادی به شیرهای سوزنی دارند، اما به جای بوش الاستومتری در بدنه، از یک دیافراگم الاستومتری (Elastomeric Liner) استفاده می‌کنند تا جریان سیال از بخش مسدودکننده جدا شود و عملکردی دقیق و مطمئن ارائه دهد.
به این صورت است که دیافراگم انعطاف‌پذیر آن توسط یک میله به کمپرسور متصل شده و از طریق این اتصال، باز و بسته شدن جریان سیال کنترل می‌شود. به جای فشار آوردن مستقیم به بوشن برای قطع جریان، دیافراگم بر کف بدنه شیر قرار می‌گیرد و به این شکل جریان را مسدود می‌کند.
شیرهای دیافراگمی دستی به دلیل قابلیت تنظیم دقیق جریان و کاهش فشار، گزینه‌ای ایده‌آل برای کنترل جریان سیال هستند. با چرخاندن دسته (فلکه) شیر، میزان جریان عبوری به صورت دلخواه تنظیم می‌شود. هنگامی که دسته چرخانده می‌شود، کمپرسور دیافراگم را به سمت پایین (کف بدنه) فشار می‌دهد تا جریان قطع شود، یا دیافراگم را به سمت بالا می‌کشد تا سیال به راحتی عبور کند. این مکانیسم ساده اما موثر، کنترل دقیق جریان سیال را با کمترین تلاش ممکن فراهم می‌آورد.
شیرهای دیافراگمی جزو شیرآلات صنعتی هستند و در دو نوع اصلی عرضه می‌شوند:
این نوع، محبوب‌ترین طراحی شیر دیافراگمی است و برای کاربردهای عمومی، سرویس‌های خورنده و ساینده بسیار مناسب است. این شیر به دلیل ساختار خاص خود، بهترین عملکرد را در کنترل جریان‌های کوچک دارد. بدنه آن دارای لبه‌ای برجسته است که با دیافراگم در تماس قرار می‌گیرد. از آنجا که دیافراگم کوچک‌تر است و نیاز به کشیدگی کمتری دارد، می‌توان از این شیرها در سرویس‌های فشار بالا و خلاء استفاده کرد. شیرهای زینی از کمپرسور دو تکه بهره می‌برند؛ در این طراحی، تنها بخش مرکزی دیافراگم ابتدا بلند می‌شود و سپس کمپرسور خارجی برای کنترل بیشتر جریان عمل می‌کند. این شیرها به دلیل پوشش‌های مقاوم بدنه، برای مایعات و گازهای خطرناک توصیه می‌شوند و در صنایع غذایی نیز به دلیل قابلیت خودتخلیه‌گر بودن، پرکاربرد هستند.
این نوع شیر ساختار پایه مشابهی با نوع زینی دارد، اما بدنه و دیافراگم آن برای عبور جریان‌های بزرگ‌تر طراحی شده است. این شیر برای مواقعی که نیاز به انسداد سریع و کارآمد جریان است، انتخاب مناسبی است.
اتصال رزوه‌ای Threaded در این نوع، انتهای شیر دارای رزوه‌های داخلی و خارجی است که لوله را می‌توان درون یا روی شیر پیچ کرد. این طراحی ساده و پرکاربرد در بسیاری از سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود.
۱- اتصال فشرده‌سازی Compression fitting: این اتصال بدون استفاده از لحیم یا رزوه، با سفت کردن مهره‌ها و فشردن واشر دور لوله، یک آب‌بندی محکم ایجاد می‌کند.
۲- فلنج پیچ و مهره Bolt flange: این نوع اتصال برای اتصال شیر به لوله در ورودی یا خروجی از طریق پیچ و مهره استفاده می‌شود.
۳- فلنج گیره Clamp flange: از این فلنج‌های لولایی فنری برای پیچیدن دور لوله و ایجاد اتصال استفاده می‌شود.
۴- اتصال لوله Tube fitting: این اتصال امکان اتصال مستقیم لوله به شیر را فراهم می‌کند.
۵- جوش لب به لب Butt weld: در این نوع، دو قطعه بدون هم‌پوشانی در کنار یکدیگر قرار گرفته و به هم جوش داده می‌شوند.
۶- جوش ساکتی/لحیم Socket weld/Solder: در این اتصال، دو قطعه با لحیم به هم جوش داده می‌شوند و جدا کردن آن‌ها بسیار دشوار است.
۷- فیس سیل فلزی Metal face seal: از واشر فلزی استفاده می‌شود که بین دو قطعه قرار گرفته و در هر دو طرف اتصال آب‌بندی فلزی ایجاد می‌کند.