熱力膨脹閥是製冷系統中的一箇重要部件，通常安裝於儲液器和蒸發器之間。
它的主要功能是利用感溫包（氣箱頭）的溫度變化作爲信號，通過調節閥的開度來改變製冷劑的流量。這種調節可以使中溫高壓的製冷劑通過節流裝置（如毛細管）節流降壓，轉變爲低溫低壓的溼蒸汽，在蒸發器中吸收熱量，從而達到製冷效果。熱力膨脹閥能夠自動調節進入蒸發器的製冷劑流量，以適應製冷負荷的變化，同時維持一定的過熱度，防止液態製冷劑進入壓縮機引起液擊，並控制過熱度在一定範圍內，防止異常過熱現象的發生。
熱力膨脹閥根據其感溫包的位置和結構不同，可以分爲內平衡式和外平衡式兩種。內平衡式熱力膨脹閥的感溫包通常安裝在蒸發器的出氣管上，而外平衡式熱力膨脹閥的感溫包則安裝在蒸發器出口的回氣管上。