O形圈是给出压缩量使用类型的密封件中最具代表性的密封产品，通常被认作是一种界面形状为圆形的橡胶圈，是液压气动中应用最广泛的密封件。
现在是以合成橡胶为主流，而在十九世纪中叶作为蒸汽机的液压缸用密封件最早出现时是铸铁制的。之后，经过有弹力的天然橡胶的出现，进入二十世纪四十年代后至今，个人会使用的合成橡胶材料成为主流，由此，密封的媒介也变得可密封空气、水、气体、油和各种各样的流体。
特别是在第二次世界大战中使用于飞机的液压系统，由于该密封件具有较高的可靠性，因此迅速使用于一般的空压、液压设备，且应用至今。要想维持高可靠性，当然有必要进行适当的使用和设定，而此外材料的选择和质量也是很重要的。
O形圈既可以用作密封元件，又可以用作液压滑动密封和防尘圈的施力元件，因此大范围的应用于各种应用领域。可以说，无论是 单独密封件的维修和维护，还是在诸如航空航天、汽车和一般 工业等要求有品质保证的应用中，没有不使用O形圈的。
对于动态应用，O形圈仅推荐用于温和工况。受速度和压力的限制，O形圈一般用于：
ACM材料具备极佳的耐臭氧性，耐风化性和耐热空气性能，但其物理强度中等，弹性差，并且抗低温能力相对较弱。ACM工作时候的温度范围是-20°C至+150°C，但短时间内可达到+175°C。特殊 类型的ACM工作时候的温度可以低至-35°C。ACM材料主要用于汽车工业，因为汽车工业对于在高温下能够抵抗包含多种添加剂（包 括硫）的润滑油的腐蚀有较高的要求。
通常，氯丁二烯橡胶具有较好的耐臭氧性，耐气候、耐化学和 抗老化性。同时，还具有良好的阻燃性，机械性能和冷挠曲 性。氯丁二烯橡胶的工作温度范围是-35°C至+90°C（短时间内 可达到+120°C）。特殊类型的氯丁二烯橡胶的工作温度能低 至-55°C。氯丁二烯橡胶材料常应用于诸如冷却剂，室外应用以 及胶水行业。
三元乙丙橡胶拥有非常良好的耐热性，耐臭氧性和耐老化性。此 外，三元乙丙橡胶还具有很好的弹性，良好的低温性能和绝缘 性能。三元乙丙橡胶的工作时候的温度范围为-45°C至+150°C（短时间 内可以高达+175°C）。经硫化处理的三元乙丙橡胶的工作时候的温度 范围减小为-45°C至+130°C（短时间内可达到+150°C）。三元乙丙橡胶常用于制动液（乙二醇基）和热水的密封。
FFKM（全氟橡胶）全氟橡胶和聚四氟乙烯材料类似，都具有广泛的耐化学性和耐 热性。对于所有的介质，全氟橡胶均表现出极低的膨胀性。根 据材料的不同，全氟橡胶的工作温度是-25°C至+240°C，特殊类 型的全氟橡胶工作温度能高达+325°C。全氟橡胶常用于化工 行业，以及腐蚀性强或者高温工况中的机械设备。
FKM（氟橡胶）根据其结构和氟含量的不同，氟橡胶的耐化学性及其冷挠曲性 亦不同。众所周知，氟橡胶具有阻燃性，极低的透气性以及极 佳的耐臭氧性，耐风化性和耐老化性。氟橡胶的工作温度范围 为-20°C至+200°C（短时间内可高达+230°C）。经过适当配方的 氟橡胶可以在-35°C的低温下工作。在高温情况下，氟橡胶也常 适用于矿物机油和润滑脂。
氟硅橡胶拥有非常良好的耐热性能，低温下具有非常好的弹性，还 具有良好的电性能和优异的耐气候、耐臭氧和抗紫外线(UV)的 特性。特别是在烃、芳香族矿物油、燃油和苯及甲苯等低分子 量芳香烃等介质中，氟硅橡胶表现出比标准硅橡胶优异得 多的 耐化学性。其应用温度范围在-50°C至+175°C之间（短期内可达 +200°C）。
氢化丁腈橡胶是通过对丁腈橡胶组材料加以选择性的氢化而制成。氢化丁腈橡胶的特性取决于其中ACN的含量(18%至50%) 及其饱和度。氢化丁腈橡胶具有良好的机械性能。与矿物油 和润滑油脂接触时，氢化丁腈橡胶的工作时候的温度范围是-30°C至 +140°C（短时间内可达到+160°C）。特殊类型的氢化丁腈橡胶 的工作时候的温度可以低至-40°C。
丁基橡胶具有非常低的透气和透水性，另外其也表现出非常好 的耐有机和无机化学介质、臭氧、气候和抗老化性。丁基橡胶 也有极好的耐电绝缘性，温度范围在-40℃至+110°C（但短时间 内可达到+120°C）。NBR（丁腈橡胶） 丁腈橡胶的特性主要取决于其中ACN的含量，占18%至50%。一般而言，丁腈橡胶具有良好的机械性能。其工作时候的温度范围 是-30°C至+100°C（短时间内可以超过+120°C）。经过适当配方 的丁腈橡胶可以在-60°C的低温下工作。丁腈橡胶主要适用于矿物基油和润滑脂。
聚氨酯是一类特别复杂的材料，它们总被独特设计以适应各种 不同的应用要求。聚氨酯材料还具有杰出的拉伸强度、低永久压缩形变和良好的耐氧及臭氧 等重要特性。凭借其独特性，佐康®聚氨酯的应用温度范围能从低于-50°C至+110°C，并且在短期内能应用于更高的温度。
硅橡胶具有极佳的耐热性，冷挠曲性，绝缘性能以及极好的耐 氧化、耐臭氧及抗紫外线（UV）性能。特殊的硅橡胶材料能够 耐齿轮油、+100°C以上的水和高分子量氯代烃介质。硅橡胶的 工作时候的温度范围是-50°C至+175°C（短时间内可达到+230°C）。特 殊类型的硅橡胶的工作温度能低至-90°C。
O形密封圈的压缩量与拉伸量是由密封沟槽的尺寸来保证的，O形密封圈选定后，其压缩量、拉伸量及其工作状态由沟槽决定，所以，沟槽设计与选择对密封装置的密封性和使用寿命的影响很大，沟槽设计是O形圈密封设计的主要内容。
密封沟槽设计包括确定沟槽的形状、尺寸、精度和表面粗糙等，对动密封，还有确定相对运动间隙。沟槽设计原则是：加工容易，尺寸合理，精度容易保证，O形圈装拆较为方便。常见的槽形为矩形槽。
矩形沟槽是液压气动用O形密封圈使用最多的沟槽形状。这种沟槽的优点是加工容易，便于保证O形密封圈具有必要的压缩量。除矩形沟槽外，还有V形、半圆形、燕尾形和三角形等型式的沟槽。
三角形沟槽截面形状是以M为直角边的等边直角三角形。截面积大约为O形圈截面面积的1.05~1.10倍。三角形沟槽式密封装置在英国、美国、日本等国家均有应用。设计的原则是O形密封圈内径的公称尺寸相等。
沟槽尺寸可按体积计算，通常要求矩形沟槽的尺寸比O形圈的体积大15%左右。这是因为：
a.O形圈装入沟槽后，承受3%~30%的压缩，而橡胶材料本身是不可压缩的，所以应有容纳O形圈变形部分的空间。
b.处于油液中的O形圈，除了存在由于油液的浸泡而可能引起的橡胶材料的膨胀外，还有可能存在随着液体工作时候的温度的增高，而引起橡胶材料的膨胀现象。所以沟槽必须留有一定的余量。
c.在运动状态下，能适应O形圈可能产生的轻微的滚动现象。一般认为，装配后的O形密封圈与槽壁之间留有适当的间隙是必要的。但是这个间隙不能过大，否则在交变压力的作用下就会变成有害的“游隙”，而增加O形圈的磨损。
槽不宜太窄，如果O形圈截面填满了槽的截面，那么运动时的摩擦阻力将会特别大，O形圈无法滚动，同时引起严重的磨损。槽也不宜过宽，因为槽过宽时O形圈的游动范围很大，也容易磨损。特别是静密封时，如果工作压力是脉动的，那么静密封就不会静，它将在不适宜的宽槽内以同样的脉动频率游动，出现异常磨损，使O形圈很快失效。
O形圈的截面面积至少应占矩形槽截面面积的85%，槽宽必须大于O形圈压缩变形后的最大直径。在许多场合下保证取槽宽为O形圈截面直径的1.1~1.5倍。当内压很高时，就必须使用挡圈，这时槽宽也应相应加大。
工作方式不同，径向密封或轴向密封，动密封或静密封，液压密封或气动密封，密封沟槽尺寸不同。我国O形圈密封圈与密封沟槽尺寸系列根据国家标准GB/T3452.3—1988），也可根据对根据对密封圈压缩量与拉伸量的要求计算设计沟槽尺寸。
沟槽的深度主要根据O形密封圈所要求的压缩率，沟槽的深度加上间隙，至少必须小于自由状态下的O形圈截面直径，以保证密封所需的O形圈压缩的变形量。
O形圈压缩变形量由O形圈内径处的压缩变形量δ’ 和外径处的压缩变形量δ’’ 组成，即 δ=δ’+δ’’。当δ’=δ’’时，O形圈的截面中心与槽的截面中心重合，两中心圆的圆周相等，说明O形圈安装时未受到拉伸。如果δ’δ’’，则O形圈截面中心圆的周长小于槽中心圆的周长，说明O形圈以拉伸状态装在槽内；若δ’δ’’，则O形圈截面中心圆的周长大于槽的截面中心圆周长，此时，O形圈受周向压缩，拆卸时，O形圈会出现弹跳现象。
沟槽的外边口处的圆角是为了防止O形圈装配时刮伤而设计的。它一般采用较小的圆角半径，即r=0.1~0.2mm。这样可以避免该处形成锋利的刃口，O形圈也不敢发生间隙挤出，并能使挡圈安放稳定。
沟槽槽底的圆角主要是为了避免该处产生应力集中设计的。圆角半径的取值，动密封沟槽可取R=0.3~1mm，静密封沟槽可取其O形圈截面直径的一半，即R=d/2。
往复运动的活塞与缸壁之间必须有间隙，其大小与介质工作所承受的压力和O形圈材料的硬度有关。间隙太小，制造、加工困难；间隙太大，O形圈会被挤入间隙而损坏。一般内压越大，间隙越小；O形圈材料硬度越大，间隙可放大。当间隙值在曲线的左下方时，将不发生间隙咬伤即“挤出”现象。
密封沟槽的表面粗糙度，直接影响着O形圈的密封性和沟槽的工艺性。静密封用O形圈工作过程中不运动，所以槽壁的粗糙度用Ra=6.3~3.2μm，对于往复运动用O形圈，因常在槽内滚动，槽壁与槽底的粗糙程度应到低一些，要求在Ra=1.60μm以下。旋转运动用的O形圈一般在沟槽内是静止的，要求轴的粗糙度Ra=0.40μm或者抛光。
