密封性能的优劣是判断低温阀门是否合格的主要指标，其主有两个方面，有内密封性能和外密封性能。
内密封是指阀座与关闭件之间的密封程度。如低温球阀的球体与阀座之间的密封，蝶阀的蝶板与阀座之间的密封，截止阀的阀瓣与阀座之间的密封，闸阀的闸板与阀座之间的密封等。这些密封型式主要有平面密封、球面密封及锥面密封等。密封材料可以分为金属对非金属材料密封和金属对金属材料密封。
外密封是指阀杆填料部位的密封和中法兰垫片部位的密封。在某些介质不允许排入大气的特殊工况下，外密封比内密封更为重要。
当应力低于材料的弹性极限时，低温阀门就会在密封面产生可逆性的弹性扭曲。当某一部分的温变应力超过了材料的屈服极限时，低温阀门零件将发生不可逆转的扭曲变形，同样会造成密封面的失效，影响密封效果。
