Las válvulas de control de temperatura, también conocidas como válvulas termostáticas, son una aplicación típica de las válvulas reguladoras de flujo en el campo del control de temperatura. Su principio básico es controlar la tasa de flujo de entrada del medio de calor (o frío) primario en intercambiadores de calor, unidades de aire acondicionado u otro equipo que utilice calor o frío para controlar la temperatura de salida del equipo. Cuando la carga cambia, la tasa de flujo se ajusta cambiando la apertura de la válvula para eliminar los efectos de las fluctuaciones de carga y restaurar la temperatura al valor establecido.