弹簧式安全阀主要由阀体、阀座、阀芯、弹簧、调整螺丝和手柄等组成。这种安全阀是利用弹簧的力量，将阀芯压在阀座上，弹簧的压力大小是通过拧紧或是放松调整螺丝来调节的。当蒸汽压力作用于阀芯上的托力大于弹簧作用在阀芯上的压力时，弹簧就会被压缩，使阀芯被顶起离开阀座，蒸汽向外排泄，即安全阀开启；当作用于阀芯上的托力小于弹簧作用在阀芯上的压力时，弹簧就会伸长，使阀芯下压与阀座重新紧密结合，蒸汽停止排泄，即安全阀关闭。手柄可用来进行手动排气，当抬起手柄时，通过顶起调节螺丝带动阀杆使弹簧压缩，将阀芯抬起而达到排泄蒸汽的目的，这样手柄就可以用来检查阀芯的灵敏程度，也可以用作人工紧急泄压。

弹簧全启式安全阀的开启高度大于或等于流道直径的1/4。全启式安全阀的排放面积是阀座喉部最小截面积。其动作过程是属于两段作用式，必须借助于一个升力机构才能达到全开启，全启式安全阀主要用于气体介质的场合。
弹簧式全启式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节，利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启(整定)压力。
优点：弹簧式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器上。
缺点：所加的载荷会随着阀的开启而发生变化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力也跟着增加。这对安全阀的迅速开启是不利的。另外，阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而使弹力减小。用于温度较高的容器上时，常常要考虑弹簧的隔热或散热问题，从而使结构变得复杂起来。