Kuglasti nepovratni ventil je jedan od nekoliko različitih tipova ventila dizajniranih da dopuštaju protok materijala samo u jednom smjeru. Ova vrsta nepovratnog ventila obično koristi kuglu s oprugom unutar tijela ventila. Kada materijal pod tlakom teče kroz ventil u jednom smjeru, kugla se podiže kako bi omogućila prolaz. Ako materijal bez tlaka počne teći u suprotnom smjeru, lopta se spušta kako bi zaustavila neželjeni materijal. Kuglasti nepovratni ventili su jedan od najjednostavnijih oblika jednosmjernih ventila i mogu se koristiti za mnoge različite primjene uključujući sustave za pumpanje goriva i vode.
Tipični kuglasti nepovratni ventil sastoji se od okrugle kugle unutar dvodijelnog tijela ventila. Unutarnje stijenke tijela ventila obično su konične kako bi se omogućilo precizno sjedenje. Kugla nepovratnog ventila može biti izrađena od metala ili umjetnog rubina. Neki tipovi imaju trajno tijelo ventila sa zamjenjivim unutarnjim komponentama. Unutarnja kugla može biti pričvršćena na konusnu oprugu ili se može slobodno kretati unutar tijela ventila.
Kuglični nepovratni ventil s oprugom obično se koristi kao sredstvo za kontrolu usmjerenog protoka materijala visokog pritiska kroz cjevovod. Kada materijal pod tlakom prolazi kroz ventil u smjeru naprijed, ventil se otvara guranjem kuglice na oprugu. Materijal bez tlaka koji teče u suprotnom smjeru ne može pomaknuti loptu i stoga je njezin prolaz blokiran. Kuglice koje se slobodno kreću u nepovratnim ventilima oslanjaju se isključivo na protok materijala za aktivaciju. Kada materijal niskog tlaka teče u smjeru naprijed, lopta se pomiče prema gore kako bi se omogućilo prolaz; kada se materijal pomiče unatrag, događa se suprotno djelovanje.
Kuglasti nepovratni ventili općenito se ugrađuju u sustave za opskrbu vodom, plinom ili gorivom malog kapaciteta. Iako je dostupno mnogo različitih vrsta nepovratnih ventila, kuglični nepovratni ventili su općenito jeftiniji za kupnju i popravak. Ova vrsta ventila također se često ugrađuje u sustave cjevovoda malog promjera. Nepovratni ventili općenito se koriste za održavanje tlaka u cijevima u sustavu opskrbe gorivom, vodom ili plinom tijekom neaktivnosti pumpe. Ovi ventili se također koriste za sprječavanje kontaminacije glavnog dovoda materijala povratnim materijalom.
Posebno dizajniran dvostruki kuglasti nepovratni ventil također se proizvodi za određene vrste primjena. Ovaj nepovratni ventil sadrži dvije kuglice u istom tijelu ventila kako bi se osiguralo potpuno zatvaranje povratnog toka. Dizajn s dvostrukom kuglom posebno je koristan u sprječavanju povratnog toka kontaminiranog materijala u glavni dovod. Serija od dva kuglasta nepovratna ventila ponekad se koristi za održavanje odgovarajućeg sjedećeg tlaka u dugim dijelovima cjevovoda.