全天候呼吸阀为阀座相互重叠的重力式结构。其特点是阀盘与阀座之间采用带空气垫的软接触，气密性好，不易结霜冻结，适宜于寒冷的地区使用。
全天候呼吸阀的阀座由刚性骨架和氟膜片组成，刚性骨架由1Cr18Ni9Ti合金钢板冲压而成，呈微拱形，沿周边有一环状凹槽，以便被膜片封隔为空气垫。氟膜片用金属卡箍绷紧在骨架的凹面，形成与阀座的接触面。阀座用聚四氟乙烯制造，其直径与骨架凹槽的直径相当，阀口具有较大的倒角。阀盘质量根据油罐的设计允许压力和阀盘直径确定，必要时可利用配重调节。
当阀盘自由放在阀座上时，在阀盘重力作用下，氟膜片微微凹向空气垫凹槽。当罐内外压力差增大时，阀盘微微升起，膜片靠自身的弹性，同阀座仍保持良好的密封，直至整个阀盘跳离阀座，膜片才经反弹逐渐恢复其原状。
全天候呼吸阀由于氟膜片具有良好的耐油、憎水性能，且膜片与阀座的接触角较大，因此水蒸气很难再阀口处凝结、存留。同时，这种接触方式能有效地防止微压差泄漏。
