自力式溫度調節閥結構圖如右圖 。
溫包插入要調溫的管路或容器中 ，溫包中充以一定量的易膨脹液體 。液體的體積與溫度有關 。
溫包可以作為調節閥的靈敏元件 。通過給定裝置6 和調節旋鈕3 ，可改變充有膨脹液的溫包4 的容積 ，使調節閥設定在一個適當的溫度值 。管路或容器內溫度的變化 ，導致溫包內液體體積的變化 。這一變化通過毛細管3 ，以壓力形式傳送給活塞2 。活塞2作用於閥門1的閥杆上 ，開啟或者關閉安裝在管道上的調節閥 。開啟還是關閉是根據所得到的指令 ，以及閥的安全位置（常閉或常開）所決定的 。

自力式溫度調節閥還包含一個壓力計5 ，以便讀出膨脹液的壓力 。溫包4 、壓力計5 、給定裝置6 及調節按鈕7形成調節閥的恒溫器 。