L'entrée d'air de la valve relais est connectée au réservoir d'air et la sortie d'air est connectée à la chambre à air de frein. Lorsque la pédale de frein est enfoncée, la pression d'air de sortie de la valve de frein est entrée comme pression de commande de la valve relais. Sous l'action de la pression de commande, la soupape d'admission s'ouvre, de sorte que l'air comprimé pénètre dans le frein directement depuis le réservoir d'air par l'orifice d'admission. La chambre à air mobile n'a pas besoin de traverser la valve de frein, ce qui raccourcit considérablement la canalisation de gonflage de la chambre à air de frein et accélère le processus de gonflage de la chambre à air. Par conséquent, la valve relais est également appelée valve d'accélération.
La valve relais est utilisée à l'extrémité d'une longue canalisation pour remplir rapidement la chambre de frein avec de l'air comprimé provenant du cylindre pneumatique, comme dans un système de freinage de remorque ou de semi-remorque.
Généralement, une vanne relais différentielle est utilisée. Pour empêcher le fonctionnement simultané des systèmes de conduite et de stationnement, le cylindre de frein à ressort combiné et la force dans la chambre de frein à ressort se chevauchent, afin d'éviter la surcharge des éléments de transmission mécaniques et la charge et l'échappement rapides du cylindre de frein à ressort.
