A válvula de compuerta de titanio es una válvula que funciona mediante una compuerta redonda/rectangular (cuña) fuera de la trayectoria del fluido. La característica distintiva de una válvula de compuerta de titanio es que las superficies de sellado entre la compuerta y los asientos son planas, por lo que las válvulas de compuerta de titanio suelen utilizarse cuando se desea un flujo rectilíneo del fluido y una restricción mínima. Las caras de la compuerta pueden tener forma de cuña o ser paralelas. Las válvulas de compuerta de titanio típicas no deben utilizarse nunca para regular el caudal, a menos que estén específicamente diseñadas para ello. Al abrir la válvula de compuerta de titanio, el paso del caudal se amplía de forma muy poco lineal con respecto al porcentaje de apertura. Esto significa que el caudal no cambia uniformemente con el recorrido del vástago. Además, un disco de compuerta parcialmente abierto tiende a vibrar por el flujo de fluido. La mayor parte del cambio de caudal se produce cerca del cierre, con una velocidad del fluido relativamente alta que provoca el desgaste del disco y del asiento, y eventuales fugas si se utilizan para regular el caudal. Las válvulas de compuerta de titanio típicas están diseñadas para estar totalmente abiertas o cerradas. Cuando está completamente abierta, la válvula de compuerta de titanio típica no tiene ninguna obstrucción en la trayectoria del flujo, lo que resulta en una pérdida por fricción muy baja. 
Las válvulas de compuerta de titanio se caracterizan por tener un vástago ascendente o no ascendente. Los vástagos ascendentes proporcionan una indicación visual de la posición de la válvula, ya que el vástago está unido a la compuerta de forma que la compuerta y el vástago suben y bajan juntos al accionar la válvula. Las válvulas de vástago no ascendente pueden tener un puntero roscado en el extremo superior del vástago para indicar la posición de la válvula, ya que la compuerta se desplaza hacia arriba o hacia abajo del vástago en las roscas sin subir ni bajar el vástago. Los vástagos no ascendentes se utilizan bajo tierra o donde el espacio vertical es limitado. Los capuchones proporcionan un cierre a prueba de fugas para el cuerpo de la válvula. Las válvulas de compuerta de titanio pueden tener un bonete roscado, de unión o atornillado. El bonete roscado es el más sencillo y ofrece un cierre duradero y estanco a la presión. El bonete de unión es adecuado para aplicaciones que requieren inspecciones y limpiezas frecuentes. Además, aporta mayor resistencia al cuerpo. El bonete atornillado se utiliza para válvulas más grandes y aplicaciones de mayor presión. 
Otro tipo de construcción del bonete en una válvula de compuerta de titanio es un bonete de sellado a presión. Esta construcción se adopta para válvulas para servicio de alta presión, normalmente superior a 15 MPa (2250 psi). Una ventaja única del diseño del bonete de cierre a presión es que el cierre mejora a medida que aumenta la presión interna de la válvula, en comparación con otras construcciones en las que el aumento de la presión interna tiende a crear fugas en la unión cuerpo- bonete. 
Las válvulas de compuerta de titanio pueden tener extremos embridados que se taladran de acuerdo con las normas dimensionales de bridas compatibles con tuberías. Las válvulas de compuerta de titanio se construyen normalmente con hierro fundido, hierro dúctil, acero al carbono fundido, metal de cañón, acero inoxidable, aceros aleados y aceros forjados.