万向铰链型波纹膨胀节可吸收任一平面内的角位移且能承受波纹管的压力推力。起到承重作用的主要金属构件为万向环。万向环承载能力的选用决定了波纹管膨胀节的承载能力。
万向铰链型波纹膨胀节由不锈钢波纹管、万向环、端管、立板、铰链板、销轴构成，通过两个一组或两个万向型与一个平面铰链式组合进行使用。吸收管道的热胀冷缩。销轴、万向环、铰链板、立板应能承受压力推力所引起的力和力矩。
万向环的形式有两种圆形和矩形，使用较多的为圆形。当端管连接的两端受到热胀冷缩时，会对你波纹管膨胀节产生一个轴向拉伸或压缩的荷载，然而波纹管膨胀节中波纹管的轴向承载力较小，因此轴向的荷载主要由铰链部分来承担，载荷通过端管、立板、铰链板和轴销、传递给万向环，在荷载的作用下万向环会产生变形。
与平面铰链型波纹补偿器相比万向铰链型主要以角偏转的方式补偿多平面弯曲管段的合成位移。通常应用于较为复杂的管系，补偿各种空间管系的角向位移，如L型、Z型管道、U型管道等。