Die Heizkörper-Thermostatventile dienen zur individuellen Temperaturregelung jedes einzelnen Raumes (z. B. Wohnzimmer 21 °C, Küche 19 °C, Schlafzimmer 16 °C usw.). Sie betätigen das Stellglied, den Ventilhub, mit eigener Kraft, benötigen somit keine Hilfsenergie. Dabei wird die temperaturbedingte Ausdehnung von Metallen oder Flüssigkeiten ausgenutzt. Das Fühlerelement sitzt im oberen Teil des Ventilkopfs.
Ist das Ventil geöffnet, so dehnt sich bei steigender Raumtemperatur die Flüssigkeit im Inneren des Kapilarrohrs aus. Dadurch wird der Ventilhub verändert und das in den Heizungskörper fließende Vorlaufwasser gedrosselt oder ganz abgesperrt. Sinkt die Raumtemperatur, so zieht sich die Flüssigkeit im Kapilarrohr wieder zusammen und öffnet dadurch wieder das Ventil. Am Ventilkopf kann die gewünschte Raumtemperatur eingestellt werden. Durch Drehen am Ventilkopf wird der Hub des Ventils verkürzt oder verlängert. Liegt der Heizkörper an einer schwer zugänglichen Stelle, an der sich die Wärme stauen kann, so kann ein sog. Fernfühler für eine genauere Raumtemperaturregelung eingesetzt werden. Der Fernfühler ist durch ein knicksicheres Kapillarrohr mit dem Thermostatkopf verbunden und funktioniert nach dem gleichen Prinzip, wie der eingebaute Fühler.
