独立式或自动操作的温度控制阀不需要外部能源，如压缩空气或电力。它们依赖于温度感应灯泡和充满油或挥发性液体的毛细管。在充油系统中，当感应灯泡被加热时，油会膨胀。这种膨胀通过毛细管传递到阀顶的致动器波纹管，使阀门关闭。当传感灯泡冷却并且油收缩时，阀门打开; 弹簧在阀杆上提供回复力。
挥发性液体控制系统被称为蒸汽压力或蒸汽张力系统。当感应灯泡加热时，一些挥发性液体蒸发，导致密封系统压力增加。压力上升通过毛细管传递，使波纹管膨胀，然后移动阀杆并关闭阀门。热系统直接或通过先导阀驱动控制阀。
在直接驱动设计中，控制器直接移动阀杆和塞子以关闭或打开阀门。这些阀门必须通过在波纹管中产生更大的力来关闭阀门来补偿作用在阀座上的蒸汽压力。可调节弹簧调节温度设定点，并提供回复力，以便在温度降低时向上移动阀杆。
自力式温控阀鲁锐节能先导式阀门使用一个小得多的中间先导阀，控制蒸汽流向大隔膜，然后作用在阀杆上。这允许控制系统由于先导阀的较小面积而抵抗高蒸汽压力。
