制冷系统低温的获得，是制冷剂进行蒸发、吸收蒸发潜热的结果。要维持蒸发器恒定的低压(蒸发压力P0)，除使系统内的制冷压缩机不断地从蒸发器中吸走已汽化的制冷剂蒸气外，还应在冷凝器和蒸发器之间装有能够限制制冷剂的流量装置节流阀。节流阀又称膨胀阀或控制阀。氟利昂制冷系统常用热力膨胀阀作为节流阀，要求不高的情况下节流阀也可用毛细管代替。
从冷凝器流出的高压液态制冷剂经热力膨胀阀节流后，降压降温变为低压低温的湿蒸气，然后在蒸发器中蒸发吸热而制冷。热力膨胀阀的型式很多，结构也各不相同，但它们的基本原理是如何构成一个适应制冷系统流量要求的“小孔”，使高压液态制冷剂流经小孔时，克服较大的流动阻力而从小孔中喷出。喷出的制冷剂因压力下降，而比容增大、流速上升，使部分液态制冷剂沸腾成为低温蒸气。
热力膨胀阀的工作特点是能够根据蒸发器出口处蒸气过热度的大小，自动地调节阀门的开启度，以调节制冷剂的流量，故有自动膨胀阀或感温膨胀阀的称法。
