自力式溫控閥就是依靠流體本身的力量（熱脹冷縮、蒸發膨脹）等作為工作動力，無需額外的電力或壓縮空氣。控制動力來源于被控介質溫度的變化。一個最簡單的自作用溫度控制系統包括一個閥門，自作用溫度控制系統使用二通閥－常開或常閉，和三通閥。一個控制系統，。這包括感應器、毛細管和執行器，組成一個單元。在市場上主要有兩種自力式溫度控制系統：液體填充系統和氣體張力系統。

液體填充溫度控制系統的原理是利用液體的熱脹冷縮原理，被控介質溫度的升高促使感應器中填充液的膨脹，由此產生的力通過毛細管推動執行器，從而調節控制閥。在整個過程中填充液一直處于液態。

氣體張力或氣體壓力操作系統的感應系統同樣填充液體(包括水、酒精和苯氨等)。但是當被控介質溫度升高時感應器中的液體會沸騰。由此產生的氣體壓力推動部分液體通過毛細管到達系統末端安置的波紋管或膜片。

傳遞管道的末端必須位于液位以下，以確保只有液體通過毛細管或傳遞管。如果有氣體進入毛細管，則閥的動作將無法預測。因此感應器的位置非常重要，以確保毛細管總充滿液體。

當然氣體張力系統不能用于接近環境溫度，除非空間內的整個系統被控制。

雖然氣體是可壓縮的，而液體不會被壓縮。這意味著對于氣體張力系統，任何通過閥門的壓差變化(如泵動的水系統當閥位向關閉位置移動時)將改變作用在閥頭上的力。這同樣會改變溫度感應系統內的壓力，進而改變設定點。

對于液體填充系統在溫度的變化和閥位的變化之間有一真正的線性關系。因此設定溫度能被標志成oC，而不是簡單的一系列數字。這減少調節設定溫度時的混亂，從而減少設置時間。同樣，調節溫度可在閥門和感應器之間的任何地方通過改變填充液體的空間完成。而對于氣體張力系統，則無法做到這一點，調節溫度只能閥架處進行。

使用氣體張力控制系統的閥門要避免從閥桿處泄漏。

不論液體填充系統和氣體張力控制系統，都具有如下特點：

? 操作可靠和比例控制

? 最小的維護工作

? 安裝和操作容易

? 沒有閥桿的泄漏

? 能顯示正確的設定溫度

? 控制溫度不受管道壓力變化的影響。