Depois de deixar o coração, o sangue regressa ao coração através das artérias, capilares e veias num ciclo de fluxo sanguíneo unidirecional no qual as válvulas venosas desempenham um papel importante. Especialmente nos membros inferiores, o retorno do sangue precisa de resistir à gravidade gerada pela coluna de sangue, e a abertura e o fecho coordenados das válvulas permitem que a coluna seja cortada passo a passo para garantir que a pressão negativa na cavidade torácica é suficiente para atrair o fluxo sanguíneo de retorno ao coração. Quando as válvulas das veias profundas dos membros inferiores ficam doentes, a inversão do fluxo sanguíneo desencadeia uma série de situações clínicas, o que se designa por insuficiência das válvulas das veias profundas dos membros inferiores. As válvulas podem ocorrer em qualquer ponto do comprimento da veia, mas localizam-se principalmente a nível distal das veias ramificadas antes de entrarem no tronco principal. Se a localização da válvula não estiver relacionada com o local da bifurcação da veia, é designada por válvula livre. As válvulas são geralmente de forma bivalvular, podendo ocasionalmente ser encontradas como válvulas simples, triplas ou quádruplas. O seio circular, separado por dois folhetos, é a estrutura básica da válvula e contém os folhetos, o bordo livre, o bordo de fixação e a junção. A organização da válvula é muito fina. Na microscopia ótica, a parede do seio e os folhetos da válvula estão cobertos apenas por uma camada de células endoteliais, a que se segue uma fina camada elástica, tecido fibroso e tecido conjuntivo colagénico. A microscopia eletrónica revelou um elevado número de células musculares lisas nas junções dos folhetos, sugerindo uma possível associação com a abertura e o fecho da válvula. Embora a estrutura do tecido valvar seja muito fina, suas propriedades mecânicas são excelentes. Ackroyad et al. verificaram que a resistência à tração do tecido dos folhetos era de 9 N/mm2, enquanto a resistência à tração relativa do tecido que envolve o seio e a parede venosa era de apenas 5 N/mm2 e 2,5 N/mm2, respetivamente. No sistema venoso profundo dos membros inferiores, existem dois locais onde as válvulas se encontram numa posição mais constante. Em 90% dos membros, as válvulas estão presentes distalmente à junção das veias femoral superficial e profunda, enquanto em 96% dos membros, as válvulas estão presentes onde a veia N entra no canal muscular inominado. Ao contrário das válvulas cardíacas, as válvulas venosas não têm um ciclo regular de atividade. Quando o corpo está na posição de pé ou sentado, o fluxo sanguíneo venoso é relativamente constante, as válvulas estão abertas e a pressão venosa consiste numa iteração da pressão da coluna, da pressão hidrostática e da pressão venosa central. Quando a bomba muscular da barriga da perna se contrai, o sangue venoso intermuscular é espremido para fora e a pressão venosa cai para zero, altura em que o papel da válvula é manter a pressão venosa reduzida e impedir o refluxo do sangue. A coordenação das válvulas com os movimentos rítmicos dos músculos torna-se ainda mais importante durante a marcha. Além disso, as válvulas têm um papel na manutenção da pressão sanguínea estável dentro do sistema venoso. Quando se muda de posição ou se tosse violentamente, as válvulas venosas fecham-se imediatamente para reduzir a propagação do aumento súbito da pressão para as veias distais. No final de um ciclo de exercício, quando a bomba muscular pára de se contrair, as válvulas permanecem fechadas durante algum tempo para evitar um choque súbito no membro devido à pressão hidrostática acumulada. O aumento lento da pressão venosa reflecte o efeito de proteção da válvula contra a pressão hidrostática e permite também o retorno lento do sangue do leito capilar para o sistema venoso. A histerese das alterações da pressão venosa pelas válvulas também evita alterações súbitas de volume para reduzir a acumulação de sangue nas extremidades inferiores durante a posição de pé rápida. A atividade da válvula venosa está intimamente relacionada com o ciclo de exercício da bomba muscular da barriga da perna, mas nem toda a atividade da válvula é a mesma durante o mesmo ciclo de exercício da bomba muscular. Quando a bomba muscular da panturrilha se contrai, tanto as válvulas venosas de transporte quanto as válvulas venosas a jusante da bomba muscular se fecham, e o padrão de atividade dessas válvulas é semelhante ao da válvula mitral. As veias axiais, como a veia N e a veia femoral, têm válvulas alinhadas sequencialmente que se abrem durante a contração da bomba muscular, e a atividade destas válvulas é semelhante à da válvula aórtica. Quando a bomba muscular da panturrilha é diastólica, a atividade das válvulas é oposta à da contração.