شیر توپی شـيرهای ساده ای هسـتند كه برای قـطع و وصـل کردن جریان از يک قطـعه توپی شكل برای توقف و راه اندازی دبی سيال استفاده می گردد.که با چرخش ساقه شير به طرف موقعيت بازشدن توپی می چرخد و سوراخی كه در میانه آن ایجاد شده است در جهت مسير ورود و خروج سيال قرار می گيرد و در سپس سيال از شير عبور می كند. زمانیکه توپی طوری بچرخد كه سوراخ آن عمود بر مسير سيال باشد، دبی سيال متوقف می شود. زمانیکه توپی ، در شرایط نیمه باز باشد، جريان آشـفته ای در شير بوجود می آید.که اين حالت سبب محدوديت كارکرد شیر توپی می گردد. در نتیجه ،از این نوع شیر توپی در سیال هایی که قرار است كاملاً باز يا كاملاً بسته باشد ، استفاده می گردد.

شیر های توپی  كه در صنعت گاز و نفت بكار می روند امکان دارد از عملگرهای مختلفی به منظور كنترل کردن مستقيم يا از راه دور شير استفاده گردد.که متداولترين اين عملگرها يا بصورت دستی بوده و يا به وسیله یک موتور كار می كنند. شيرهای دستی شامل یک اهرم دستی می باشند كه به صورت مستقیم يا از طريق یک گيربكس به ساقه شير متصل می شوند. با به حركت در آمدن شير به اندازه يك قوس ۹۰ درجه، شير باز يا بسته می شود.

در اکثر آنها عمل كردن شير در حالتی رخ می دهد كه دسته شير تا ۹۰ درجه بچرخد. بعضی از شیر توپی ها شامل عملگرهاییمی باشند كه به صورت دنده خورشيدی کار می كنند. دنده خورشيدی به شير این اجازه را می دهند كه از دستـه كوچكتری استفاده كنند اما نيروی بوجود آمده از آنها به اندازه يک شير بزرگ می باشد. از شير توپی برای كنترل کردن جريان در وقتهایی كه سيال فقط گاز باشد می توان بهره برد.

راه ورودی سیال به دو طریقامکان پذیر است . اول از طریق کم شدن در سطح مقطع که یک ارفیس داریم که حفره روی گوی، به مراتب کمتر از ورودی و خروجی شیر است.

و در حالت دوم بصورت مسیر کاملا باز که حفره روی گوی برابر با قطر ورودی و خروجی شیر است.

از مزیت های بسیار مهم برای استفاده کردن از  شیر توپی، عمل كردن در نسبت یک به چهارم بسته بودن و باز بودن مجرای توپی ، يكپارچه بودن قطعات آن و بدون نياز به روانكاری، عمل كردن سريع در باز و بسته شدن ، وزن كم ،ساختمان فشرده ،نصب و بهره برداری آسان، تغيير سریع مسیر جريان، گشتاور پايين مورد نياز برای باز و بسته كردن و در آخر ، قیمت بسیار پایین نسبت به باقی شیر هاست.

از مهم ترین عیوب شیرهای توپی می توان به باقی ماندن بخشی از سیال در موقعیت بسته داخل محفظه توپی شیر در موقعیت بسته‌ی شیر اشاره نمود. که همین امر می تواند موجب ترک خورده گی و خرابی شیر شود

زمانیکه هوا سرد می شود و یخ زده گی ایجاد می گردد

در مدت زمان طولانی این امکان وجود دارد که شیر توپی دچار نشتی و خوردگی شود که می بایست با توجه به زمان معیین شده رسیدگی و تعویض صورت پذیرد.