Nõelventiilid on klapikonstruktsioonid, millel on väike ava ja kolb, mis näeb välja nagu tavaline õmblusnõel. Seda tüüpi ventiilide eesmärk on luua vahend vedelike või gaaside voolu juhtimiseks läbi klapimehhanismi. Voolukiirust on võimalik hõlpsasti reguleerida mis tahes konkreetse soovitud koguseni, muutes nõelklapi kasulikuks paljudes rakendustes, sealhulgas mootorites.
Koos pikliku ja mõnevõrra kitseneva kolviga on nõelventiilil ka kruvi, mis sobib nn istmega. Iste asetseb nii, et kruvi on võimalik keerata ja ventiili läbivat voolu kas suurendada või vähendada. Kuna seade on konstrueeritud nii, et kolvi liigutamiseks kulub mitu pööret, on võimalik seda voolu väga täpselt reguleerida.
Just see võime juhtida voolu sellise täpsusega muudab nõelvoolu ideaalseks olukordades, kus soovitud vooluhulka tuleb säilitada vähese või ilma kõikumisteta. Nii roostevabast terasest kui ka messingist nõelventiilide üks levinumaid kasutusviise on kommunaalarvestid, mille puhul on vaja täpselt mõõta voolu, vee või maagaasi kogust, mida klient on teatud arveldusperioodil tarbinud. Tehase tasandil kasutatakse seda tüüpi ventiile sageli voolu reguleerimiseks süsteemi, mida kasutatakse toote tarnimiseks erinevatesse sihtkohtadesse. Nõelventiili kiirust reguleerides hoitakse tarnesüsteemi pinget miinimumini, mis omakorda aitab suurendada selle süsteemi erinevates punktides töötavate töötajate ohutust.
Mootorite puhul, milles tavaliselt on karburaatorid, on nõelventiil sageli seade, mis aitab reguleerida kütuse voolu seadmesse. See on väga oluline, kuna liigne kogus kütust võib karburaatori lämmatada ja mootori välja lülitada. Samal ajal põhjustab karburaatorisse voolava piisava kütuse puudumine mootori täiendavat kulumist ja pinget aja jooksul, mis võib viia kulukate remonditöödeni. Nõelventiili kasutamise alternatiiviks on ujukventiili kaasamine. Mõnes olukorras nimetatakse seda tüüpi ventiiliks ka nõelatüüpi ventiilid, kuigi konstruktsioon on erinev.
Nõelventiili kasutatakse mõnikord ka seadmetes, mis kontrollivad konkreetse süsteemi vee temperatuuri. Näiteks mõned elamute veesoojendid kasutavad seda tüüpi ventiili tühjendusventiilina, mis võimaldab vähendada survet seadme kaudu voolavale veele. Nagu teistegi rakenduste puhul, võimaldab klapp juhtida veevoolu läbi küttekeha – tegur, mis võib samuti aidata minimeerida võrdse kuuma veevarustuse säilitamiseks vajalikku energiahulka.
Kuigi nõelklapi kasutamisel on palju eeliseid, sisaldab põhikonstruktsioon siiski ühte puudust. Erinevalt teist tüüpi ventiilidest ei ole võimalik visuaalselt jälgida kruvi asendit või käepidet, mida kasutatakse kruvi asendi juhtimiseks ja kindlaks teha, kas klapp on avatud või suletud. Seetõttu on seadmete konstruktsioonis sageli kaasatud ka muid seadmeid, mis võimaldavad jälgida vooluhulka ja kasutada klapi selle voolu vastavalt reguleerimiseks.