La valvola ad acqua è fondamentale per la rimozione dell'aria in tutti i sistemi di drenaggio toracico. È una valvola unidirezionale che permette all'aria od al fluido di fuoriuscire dallo spazio pleurico ma ne impedisce il ritorno verso il torace. Inoltre garantisce il ristabilirsi di una differenza di pressione tra la cavità toracica (normalmente a pressione negativa) e l'esterno. In alternativa, il tubo può essere fissato ad una valvola di Heimlich (o valvola flutter), cioè ad una valvola con flusso d'aria unidirezionale.