恒溫閥的溫度調節動力來自于石蠟/黃銅混合物的熱脹冷縮，該混合物對溫度的變化非常敏感。溫度上升-膨脹-推動滑閥，從而調節閥芯開度，然后實現流量調節。 下圖直觀的給出了在分流模式下，啟動及冷態階段的動作情況。 整個動作過程，恒溫閥均精確調節溫度。 恒溫閥堅實牢靠的設計，確保了即使在非常寬廣的使用范圍也能始終保持系統對溫度的敏感，避免外力及突然的沖擊干擾，從而保持恒溫設定。