Válvulas de controle de temperatura, também conhecidas como válvulas termostáticas, são uma aplicação típica de válvulas de regulagem de fluxo no campo do controle de temperatura. Seu princípio básico é controlar a taxa de fluxo de entrada do meio primário de calor (ou frio) em trocadores de calor, unidades de ar condicionado ou outros equipamentos que utilizam calor ou frio para controlar a temperatura de saída do equipamento. Quando a carga muda, a taxa de fluxo é ajustada alterando a abertura da válvula para eliminar os efeitos das flutuações de carga e restaurar a temperatura ao valor definido.