Ulaz zraka relejnog ventila povezan je s spremnikom zraka, a izlaz zraka povezan je s komorom zraka kočnice. Kada se nagazi papučica kočnice, izlazni tlak zraka kočnog ventila ulazi kao kontrolni tlak relejnog ventila. Pod djelovanjem kontrolnog tlaka usisni ventil se otvara, pa komprimirani zrak ulazi u kočnicu izravno iz spremnika za zrak kroz usisni otvor. Pokretna zračna komora ne treba teći kroz ventil kočnice, što uvelike skraćuje cjevovod za napuhavanje zračne komore kočnice i ubrzava proces napuhavanja zračne komore. Stoga se relejni ventil naziva i ventilom za ubrzanje.
Relejni ventil koristi se na kraju dugog cjevovoda za brzo punjenje kočione komore komprimiranim zrakom iz zračnog cilindra, poput kočnog sustava prikolice ili poluprikolice.
Općenito se koristi diferencijalni relejni ventil. Kako bi se spriječio istodobni rad pogonskog i parkirnog sustava, kombinirani opružni cilindar kočnice i sila u opružnoj kočnoj komori se preklapaju, kako bi se izbjeglo preopterećenje mehaničkih dijelova prijenosnika i brzo punjenje i iscrpljivanje opružnog kočnog cilindra.
