Vstup vzduchu do reléového ventilu je připojen k vzduchojemu a výstup vzduchu je připojen k vzduchové komoře brzdy. Při sešlápnutí brzdového pedálu se výstupní tlak vzduchu brzdového ventilu zadává jako řídicí tlak reléového ventilu. Působením ovládacího tlaku se sací ventil zatlačí, takže stlačený vzduch vstupuje do brzdy přímo ze vzduchového zásobníku přes sací otvor. Pohybující se vzduchová komora nemusí protékat brzdovým ventilem, což výrazně zkracuje nafukovací potrubí vzduchové komory brzdy a urychluje proces nafukování vzduchové komory. Reléový ventil se proto také nazývá akcelerační ventil.
Reléový ventil se používá na konci dlouhého potrubí k rychlému naplnění brzdové komory stlačeným vzduchem ze vzduchového válce, například v brzdovém systému přívěsu nebo návěsu.
Obecně se používá diferenční reléový ventil. Aby se zabránilo současnému provozu hnacího a parkovacího systému, kombinovaný válec pružinové brzdy a síla v komoře pružinové brzdy se překrývají, aby se zabránilo přetížení prvků mechanického převodu a rychlému nabíjení a vyčerpání válce pružinové brzdy.
