超低溫三通球閥在關閉后，閥門中腔內會殘留一些液體，隨著時間的增加，這些殘留液體會逐漸吸收環境的熱量，回升至常溫并且重新氣化，氣化后，其體積會急劇膨脹，可以增加600倍之多，因此會在中腔產生很高的壓力。設計的時候必須要有預防異常升壓現象產生的機構。在球體上靠近三通球閥上游的位置鉆一個合理尺寸的泄壓孔，保持上游和中腔的連通，提供閥體中腔過壓保護功能。

三通球閥的密封依靠介質的壓力，把球體推向下游的密封面，從而達到密封的要求。上游采用碟形彈簧預緊式密封結構，碟形彈簧預緊式閥座可以使球體在彈簧的作用下壓向下游密封圈。這種密封結構的好處是使密封更可靠，同時三通球閥開啟扭矩也會減小。

超低溫三通球閥閥桿與球體是獨立的設計，閥桿靠近球的一端設計成整體的T型結構，壓蓋法蘭可以擋住T型閥桿，這樣當內腔有壓力推上來，靠壓蓋法蘭和止推墊片擋住閥閥桿，防止閥蓋飛出傷人和介質的泄漏。