Neulaventtiilit ovat venttiilimalleja, joissa on pieni aukko ja mäntä, joka näyttää paljon kuin tavallinen ompeluneula. Tämän tyyppisten venttiilien tarkoitus on luoda väline nesteiden tai kaasujen virtauksen säätämiseksi venttiilimekanismin läpi. Virtausnopeus on helppo säätää haluttuun tiettyyn määrään, jolloin neulaventtiili on hyödyllinen useissa sovelluksissa, mukaan lukien moottorit.
Pitkänomaisen ja hieman kapenevan männän ohella neulaventtiilissä on myös ruuvi, joka sopii istuimeen. Istuin on sijoitettu siten, että ruuvia on mahdollista kääntää ja joko lisätä tai vähentää virtausta venttiilin läpi. Koska laite on rakennettu siten, että männän siirtäminen kestää useita kierroksia, on mahdollista säätää tätä virtausta suurella tarkkuudella.
Juuri tämä kyky hallita virtausta niin tarkasti tekee neulan virtauksesta ihanteellisen tilanteissa, joissa haluttua virtausta on ylläpidettävä vähän tai ei lainkaan. Yksi ruostumattomasta teräksestä ja messingistä valmistettujen neulaventtiilien yleinen käyttö on käyttömittarit, joissa on tarpeen mitata tarkasti asiakkaan kuluttaman tehon, veden tai maakaasun määrä tietyn laskutusjakson aikana. Laitetasolla tämän tyyppisiä venttiilejä käytetään usein säätelemään virtausta järjestelmään, jota käytetään tuotteen toimittamiseen eri määräpaikkoihin. Neulaventtiilin nopeutta säätämällä annostelujärjestelmän kuormitus pidetään mahdollisimman pienenä, mikä puolestaan auttaa parantamaan järjestelmän eri kohdissa työskentelevän henkilöstön turvallisuutta.
Moottoreissa, joissa kaasuttimet ovat yleisesti mukana, neulaventtiili on usein laite, joka auttaa säätelemään polttoaineen virtausta laitteeseen. Tämä on erittäin tärkeää, koska liiallinen määrä polttoainetta voi tukehtua kaasuttimeen ja sammuttaa moottorin. Samaan aikaan, jos kaasuttimeen ei virtaa riittävästi polttoainetta, moottori kuluu ja rasittuu ajan mittaan, mikä voi johtaa kalliisiin korjauksiin. Vaihtoehto neulaventtiilin käytölle on uimuriventtiilin sisällyttäminen. Joissakin tilanteissa tämäntyyppinen venttiili tunnistetaan myös neulan tyyppiseksi venttiiliksi, vaikka rakenne on erilainen.
Neulaventtiiliä käytetään joskus myös laitteissa, jotka säätelevät veden lämpötilaa tietyssä järjestelmässä. Esimerkiksi jotkut kotitalouksien vedenlämmittimet käyttävät tämän tyyppistä venttiiliä ilmanpoistoventtiilinä, joka mahdollistaa laitteen läpi virtaavan veden paineen alentamisen. Kuten muissakin sovelluksissa, venttiilin avulla voidaan ohjata veden virtausta lämmittimen läpi, mikä voi myös auttaa minimoimaan tarvittavan energian määrän, jotta ylläpidetään tasapuolinen kuuman veden saanti.
Vaikka neulaventtiilin käytöllä on monia etuja, perusrakenteessa on yksi haitta. Toisin kuin muuntyyppiset venttiilit, ruuvin tai kahvan asentoa, jolla ohjataan ruuvin asentoa, ei voida mitenkään havaita silmämääräisesti ja määrittää, onko venttiili auki vai kiinni. Tästä syystä laitteiden suunnitteluun sisältyy usein muita laitteita, joiden avulla voidaan valvoa virtausta ja säätää virtausta venttiilin avulla.