Разница в технике нанесения, в расходе краски (при работе валиком расход, как правило, меньше).
В толщине наносимого слоя, в наличие (или отсутствия) подтеков.
В скорости нанесения краски на поверхность, валиком лучше работать на больших площадях.
Валиком можно окрашивать потолок с пола, нужен специальный телескопический удлинитель для валика, кистью желательно красить без всяких удлинителей, то есть нужна стремянка, если речь об окраске потолков.
Конечно же речь о качественной покраске.
В стоимости инструментов тоже есть отличия, к валику нужно приобрести малярную кюветку (ванночку).
Краска наливается в ванночку, затем валик "раскатывается" вот на этой
ребристой поверхности ванночки, это нужно для того чтобы краска равномерно впиталась в "шубку" валика и не было подтеков при окрашивании.
При окрашивании кистью, можно красить и с банки напрямую, или с ведра если краска в такой таре.
"Шубку" валика можно заменить на новую, щетина кисти элемент не подлежащий замене и в этом тоже их разница.
На мой взгляд сравнивать кисти и валики не совсем правильно, конструктивно и по материалу изготовления и кисти и валики могут быть разными.
Щетина у кистей может быть как натуральная, так и искусственная, "шубки" у валиков тоже разные размер и кистей и валиком разный.
И кистями и валиками , на поверхность, может наноситься не только краска, но и грунтовка, или обойный клей, лак, смывки, побелка (меловая, известковая) и.т.п.
Из личного опыта могу добавить, валик кистям не конкурент, они работают в паре.
То есть у Вас должен быть и валик и кисти.
Кистями поверхность окрашивается в углах (или на стыках, например в местах стыка потолка со стеной) , валиком работаем по площадям.
Плюс учитывайте консистенцию краски раз речь идет только о ней.
Поверхности не большой площади и сложной конфигурации лучше окрашивать кистями, а не валиком.
И ещё важный момент, это профессионализм пользователя, например профессиональный маляр окрасит поверхность и даже на большой площади лучше кистью, чем "обычный" пользователь валиком.
То есть наличие "правильного" инструмента не гарантирует качественную покраску.