Venttiilikartio on kartioventtiilin toiminta ja määrittävä komponentti. Kartiomainen, venttiilikartio voi olla joko dynaaminen, sitä voidaan kiertää tai siirtää venttiilin rungossa nesteen tai kaasun virtauksen säätämiseksi ja säätämiseksi, tai se voidaan kiinnittää, asentaa yhteen asentoon pysyvästi halutun ominaisuus nesteen virtaukselle. Dynaamisia kartioventtiilejä käytetään yleisesti huippuluokan putkijärjestelmissä tai eri kaasujen virtauksen tarkkaa säätämistä varten. Kiinteitä venttiilikartioita käytetään lähes yksinomaan huippuluokan vedenpoistojärjestelmiin.
Erään tyyppisessä dynaamisessa kartioventtiilissä venttiilikartion terävä pää ulottuu pyöreään reikään tai istuimeen, jonka läpi neste saapuu venttiiliin. Venttiilin kahvan tai nupin kääntäminen nostaa tai laskee venttiilikartion aukkoon. Kun kartio lasketaan venttiiliin, kartion jatkuvasti laajeneva halkaisija rajoittaa yhä enemmän virtausta, kunnes se painautuu venttiilin istukkaa vasten ja katkaisee sen kokonaan. Samoin kartion nostaminen saa aukon yhä suuremmaksi, mikä mahdollistaa suuremman virtauksen venttiilin läpi. Tämäntyyppinen kartioventtiili voidaan säätää erittäin tarkasti, mikä tekee siitä hyödyllisen kaasujen ja muiden nesteiden hallintaan, kuten jäähdytys- tai happijärjestelmiin.
On myös toinen dynaaminen kartioventtiili; Kuitenkin tämän tyyppinen kartio on kiinnitetty istuimeen ja sen läpi on reikä, aivan kuten palloventtiili. Kahvan tai nupin säätäminen kiertää istuimen kartiota paljastaen reiän, joka mahdollistaa nesteiden kulkemisen venttiilin läpi. Jos kahvaa käännetään uudelleen, kartion reikä kierretään takaisin venttiilin runkoon, piilottamalla reikä ja pysäyttämällä nesteen virtaus. Kuten palloventtiilit, tämäntyyppinen kartioventtiilin kahva voidaan kääntää vain 90 astetta ja sitä käytetään usein korkeamman luokan vesijohtojärjestelmässä veden sulkuventtiilinä.
Lopullinen kartioventtiili on kiinteä kartioventtiili. Kiinteää kartioventtiiliä ei voida säätää, vaan se sijoitetaan nestejärjestelmään, tyypillisesti lähellä päätä tai ulostuloa, vaikuttamaan nesteen virtaukseen. Tämän tyyppisessä venttiilissä venttiilikartio on kiinnitetty halkaisijaltaan suuremman sylinterin sisään siten, että kartion kärki on suunnattu nesteen virtausta vastapäätä. Kun neste virtaa venttiilin läpi pienellä virtausnopeudella tai paineella, se liikkuu helposti venttiilin kartion ympäri ja jatkaa matkaansa suurelta osin muuttumattomana.
Jos nesteen virtaus tai paine kasvaa, venttiilikartio rajoittaa sitä ja pakotetaan kartion pohjan ympärille, mikä lisää painetta suihkumoottorin tapaan. Kun neste poistuu venttiilistä, se tekee sen erittäin levottomassa tilassa, joka saa nesteen leviämään suihkeeseen, joka haihduttaa suuren osan nesteen virtausenergiasta. Tämäntyyppinen kartioventtiili on tyypillisesti erittäin suuri ja sitä käytetään useimmiten laajamittaisessa tyhjennysjärjestelmässä. Tämän tyyppisessä järjestelmässä kiinteän kartioventtiilin aiheuttama vesivirran hajaantuminen vähentää tai poistaa maaperän eroosiota, joka aiheutuisi, jos veden annettaisiin poistua viemärijärjestelmästä yhdellä korkeapainevirralla.