صمام التمدد جزءٌ أساسي من نظام التبريد، ويُركّب عادةً بين أسطوانة تخزين السائل والمبخر. يعمل صمام التمدد على تحويل سائل التبريد، ذي درجة الحرارة المتوسطة والضغط العالي، إلى بخار رطب ذي درجة حرارة منخفضة وضغط منخفض، وذلك من خلال آلية الخنق. بعد ذلك، يمتص سائل التبريد الحرارة في المبخر لتحقيق التبريد المطلوب. يتحكم صمام التمدد في تدفق سائل التبريد عبر تغيير درجة الحرارة الزائدة في نهاية المبخر لمنع عدم استغلال مساحة المبخر بالكامل، ومنع ظاهرة ارتطام الأسطوانة.
ببساطة، يتكون صمام التمدد من جسم، وحزمة استشعار درجة الحرارة، وأنبوب التوازن.
تتمثل حالة التشغيل المثالية لصمام التمدد في تغيير الفتحة في الوقت الفعلي والتحكم في معدل التدفق مع تغير حمل المبخر. ولكن في الواقع، ونظرًا لظاهرة التخلف في انتقال الحرارة في غلاف استشعار درجة الحرارة، فإن استجابة صمام التمدد تكون دائمًا أبطأ بنصف نبضة. إذا رسمنا مخططًا زمنيًا لتدفق صمام التمدد، فسنجد أنه ليس منحنىً أملسًا، بل خطًا متموجًا. وتنعكس جودة صمام التمدد في سعة الموجة. فكلما زادت السعة، تباطأت استجابة الصمام وتراجعت جودته.