總而言之，節溫器的作用是使發動機不至于過冷。比如說，在發動機正常工作以后，在冬天開速時，如果沒有節溫器，發動機主要使用的節溫器為蠟式節溫器，當冷卻溫度低于規定值時，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關閉發動機與散熱器之間的通道，冷卻液經水泵返回發動機，進行發動機內小循環。當冷卻液溫度達到規定值后，石蠟開始融化逐漸變為液體，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作用以向上的推力，推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這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。