ظهور شیر توپی پس از جنگ جهانی دوم بود. اگرچه اختراع شیر توپی به اوایل قرن بیستم برمی‌گردد، اما این اختراع ساختاری به دلیل محدودیت‌های موجود در صنعت مواد و صنعت پردازش مکانیکی، مراحل تجاری‌سازی خود را تکمیل نکرد. شرکت دوپونت در ایالات متحده تا سال ۱۹۴۳ پلاستیک پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) با مواد پلیمری بالا را اختراع کرد. این نوع ماده دارای مزایایی از جمله استحکام کششی و فشاری کافی، الاستوپلاستیسیته خاص، خواص خود روانکاری خوب و مقاومت در برابر خوردگی عالی است که به عنوان یک ماده آب‌بندی بسیار مناسب است و اثر آب‌بندی بسیار قابل اعتمادی دارد. علاوه بر این، به دلیل توسعه دستگاه‌های سنگ‌زنی توپی، می‌توان یک توپ با گردی بالا و سطح صاف خوب را به عنوان عضو مسدودکننده شیر توپی تولید کرد. نوع جدیدی از شیر با قطر داخلی کامل و حرکت زاویه‌ای چرخشی ۹۰ درجه وارد بازار شیر می‌شود و توجه زیادی را به خود جلب می‌کند. محصولات سنتی شیرآلات مانند شیرهای قطع و وصل، شیرهای دروازه‌ای، شیرهای سماوری و شیرهای پروانه‌ای به تدریج با شیرهای توپی جایگزین می‌شوند و شیرهای توپی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، از قطرهای کوچک تا قطرهای بزرگ، فشار کم تا فشار بالا، دمای معمولی تا دمای بالا، دمای بالا تا دمای پایین. در حال حاضر، حداکثر قطر شیر توپی به 60 اینچ رسیده است و کمترین دما می‌تواند به دمای هیدروژن مایع -254 درجه سانتیگراد برسد. بالاترین دما می‌تواند از 850 تا 900 درجه سانتیگراد برسد. همه اینها شیرهای توپی را برای انواع محیط‌ها مناسب می‌کند و به امیدوارکننده‌ترین نوع شیر تبدیل می‌شوند.

شیرهای توپی را می‌توان بر اساس ساختار به شیرهای توپی شناور و شیرهای توپی جناغی تقسیم کرد.

شیرهای توپی را می‌توان به شیرهای توپی ورودی از بالا و شیرهای توپی ورودی از کنار طبقه‌بندی کرد. شیرهای توپی ورودی از کنار را نیز می‌توان بر اساس ساختار بدنه شیر به شیرهای توپی یک تکه، شیرهای توپی دو تکه و شیرهای توپی سه تکه تقسیم کرد. بدنه شیرهای توپی یک تکه یکپارچه هستند؛ شیرهای توپی دو تکه از بدنه شیر اصلی و بدنه شیر کمکی تشکیل شده‌اند و شیرهای توپی سه تکه از یک بدنه شیر اصلی و دو بدنه شیر کمکی تشکیل شده‌اند.

شیرهای توپی را می‌توان بر اساس جنس آب‌بندی شیر به شیرهای توپی با آب‌بندی نرم و شیرهای توپی با آب‌بندی سخت طبقه‌بندی کرد. مواد آب‌بندی شیرهای توپی با آب‌بندی نرم، مواد پلیمری بالا مانند پلی تترافلورواتیلن (PTFE)، پلی تترافلورواتیلن تقویت‌شده و نایلون و همچنین لاستیک هستند. مواد آب‌بندی شیرهای توپی با آب‌بندی سخت، فلزات هستند.