Терморегулятор состоит из следующих элементов: из самого клапана и термостатической головки. Функционируют они совместно без дополнительной энергии. Термостатическая головка слагается из жидкого элемента, привода и регулятора. Составлять и рассчитывать терморегулятор необходимо очень скрупулезно.

С изменением температуры воздуха, меняется объем жидкости. Сильфон (упругая гофрированная оболочка из разных материалов) при этом увеличивается или уменьшается в объеме, передвигая координирующий золотник клапана сообразно колебаниям температуры воздуха. На изменение температуры отзывается чувствительный элемент и смещает шток клапана терморегулятора. Это приводит к изменению притока теплоносителя в радиатор.

Клапан терморегулятора должен быть установлен на трубопроводе радиатора. При этом закрывать занавеской терморегулятор нельзя, так как возникает зона, при которой термостат не ощущает температуру и, следовательно, не может ее регулировать. Тогда надо применить термоголовку с накладным датчиком. Чтобы иметь шанс произвести демонтирование радиатора, не выключая весь стояк, как правило, на трубопроводе устанавливают запорный вентиль. После закрытия отопительного сезона, нужно целиком открыть клапан терморегулятора, во избежание концентрации капель на седле клапана.