在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应用最广泛的双偏心蝶阀。其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离本体中心。双偏心的效果使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。

要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏量大;要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶阀进行了第三次偏心。而所谓第三次偏心，就是密封副的形状不是正锥，而是斜锥。

变偏心蝶阀的独特之处在于安装蝶板的阀杆轴是一个三段轴式结构，此三段轴式阀杆两段轴段同心，而中心段轴中心线与两端轴线偏离一个中心距，蝶板就安装在中间轴段上。这样的偏心结构使得蝶板在全开位置时成为双偏心状，而在蝶板转动到关闭位置时则成为单偏心状。由于偏心轴的作用，在接近关闭时，蝶板向阀座的密封锥面内移进一个距离，蝶板与阀座的密封的密封面相吻合达到可靠的密封性能。

蝶阀与上下阀轴采用异型孔及异型轴的链接方式，在蝶板的启闭过程中实现了蝶板的上下左右浮动的无销链接的功能，减少了蝶板与阀座间的干涉区，从而大大降低了扭矩。蝶板的浮动结构实现了单偏心的制作工艺，变偏心的使用功能。

在阀体的内腔设有防蝶板过位挡块，确保蝶板在关闭时不到位。

阀体内腔上下阀轴孔与蝶板上下阀轴孔间用衬套进行保护，防止介质内的大颗粒物进入阀轴孔。