減圧弁の出力圧力が高い場合や口径が大きい場合、調圧バネで圧力を直接調整することになり、必然的にバネ剛性が大きくなり、流量変化時に出力圧力の変動が大きくなり、バルブの構造サイズも大きくなります。これらの欠点を克服するために、パイロット操作の減圧弁を使用することができます。パイロット式減圧弁の動作原理は基本的に直動式と同じです。パイロット式減圧弁で使用する圧力調整ガスは小型の直動式減圧弁により供給されます。
小型直動式減圧弁を弁本体内部に設置したものを内部パイロット形減圧弁といい、直動形減圧弁を弁本体内に設置したものを内部パイロット形減圧弁と呼びます。小型直動式減圧弁を弁本体の外部に設置したものを外部パイロット式減圧弁といいます。 。直動式減圧弁と比較して、この弁はノズル、バッフル、固定オリフィス、ガス室で構成されるノズルバッフルの拡張を追加しています。
ノズルとバッフル間の距離がわずかに変化すると、チャンバー内の圧力が大きく変化し、ダイヤフラムが大きく変位してスプールの上下運動を制御し、吸気ポートの開閉を小さくし、感度を向上させますスプール制御の向上、つまり電圧調整精度の向上です。
外部パイロット式減圧弁の主弁の働きは直動式と同じです。また、主弁本体の外側に主弁を制御するための小型の直動減圧弁があります。直径20mm以上、長距離（30m以内）、高所、危険場所、電圧調整が困難な用途に適したバルブです。
