汽車節溫器并非通用，其規格尺寸與適用溫度皆具特定要求。節溫器乃是一種自動控溫裝置，通常涵蓋感溫部件，能夠依憑冷卻液體溫度的高低自行調控進入散熱器的水量，變更冷卻液的循環范疇，以對冷卻系統的散熱性能加以調節。當下所運用的節溫器主要為蠟式節溫器。

蠟式節溫器系由其內部的石蠟借助熱脹冷縮的原理來把控冷卻液循環模式的。當冷卻溫度低于既定值時，節溫器感溫體內的精致石蠟呈固態，節溫器閥在彈簧的作用下閉合發動機與散熱器之間的通道，冷卻液經水泵回流至發動機，展開發動機內部的小循環。而當冷卻液溫度抵達規定數值之后，石蠟開始消融逐漸轉化為液體，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮，在橡膠管收縮的同時對推桿施加向上的推力，推桿對閥門形成向下的反推力促使閥門開啟。此時冷卻液經由散熱器和節溫器閥，再經水泵流回發動機，進行大循環。

在發動機工作溫度較低時，節溫器自動阻斷通向散熱器的路徑，而開啟通向水泵的路徑，使冷卻水直接通過軟管進入水泵，再經水泵導入水套繼而進行循環。鑒于冷卻水未經過散熱器散熱，能夠使發動機工作溫度迅速上升。當發動機工作溫度偏高時，節溫器自動關閉通向水泵的路徑，而開啟通向散熱器的路徑，使冷卻水經散熱器散熱后再由水泵送入水套，提升了冷卻力度，以防發動機過熱。

故而，汽車節溫器的效用在于車輛的溫度尚未達到正常溫度之前處于閉合狀態，令發動機迅速升溫。當超出正常溫度后便可開啟，讓冷卻液經由整個水箱散熱器回路展開大循環，從而迅速散熱。