弹簧式安全阀是依靠弹簧的力量将阀芯压紧在阀座上，使安全阀处于关闭状态，阀芯的下面受蒸汽向上顶起的力。正常运行时，弹簧向下的压紧力大于蒸汽向上的推力，阀门处于关闭状态。当蒸汽压力达到安全阀起座压力时，蒸汽对阀芯的作用力大于弹簧的作用力，使阀芯顶起，转子泵安全阀排汽，通过阀杆上部的调节螺丝改变弹簧的松紧程度，就可调整安全阀的起座压力。
弹簧式安全阀具有调节方便、体积和重量都较小、排汽能力大等优点，适用于不同参数和不同容量的锅炉。安全阀弹簧的预紧力通过阀杆传递给阀瓣上方，而系统内介质的压力作用在阀瓣下方，在预紧力的作用下，阀瓣的密封面与喷嘴密封面紧紧结合，从而起到密封作用。
当系统的介质的作用力与预紧力平衡时，阀门开始起跳，即安全阀开始起座。当弹簧式安全阀起跳排放降压，直至锅炉容器内的介质的压力降低到作用于阀瓣上的力小于弹簧的作用力时，安全阀才能回座关闭，其结果是保证锅炉设备在规定的压力范围内工作。