วาล์วขยายตัวเป็นส่วนสำคัญของระบบทำความเย็นซึ่งมักจะติดตั้งระหว่างกระบอกเก็บของเหลวและเครื่องระเหย วาล์วขยายตัวทำให้สารทำความเย็นของเหลวที่อุณหภูมิปานกลางและแรงดันสูงกลายเป็นไอน้ำเปียกที่อุณหภูมิต่ำและความดันต่ำผ่านการควบคุมปริมาณและจากนั้นสารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนในเครื่องระเหยเพื่อให้ได้ผลการแช่แข็ง วาล์วขยายตัวจะควบคุมการไหลของวาล์วผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ร้อนแรงในตอนท้ายของเครื่องระเหยเพื่อป้องกันการลดลงของพื้นที่ระเหยและปรากฏการณ์ของการเคาะทรงกระบอก
พูดง่ายๆคือวาล์วขยายตัวประกอบด้วยร่างกายแพ็คเกจการตรวจจับอุณหภูมิและท่อสมดุล
สถานะการทำงานในอุดมคติของวาล์วขยายควรเปลี่ยนการเปิดในเวลาจริงและควบคุมอัตราการไหลด้วยการเปลี่ยนแปลงของโหลดเครื่องระเหย แต่ในความเป็นจริงเนื่องจาก hysteresis ของการถ่ายเทความร้อนในซองตรวจจับอุณหภูมิการตอบสนองของวาล์วขยายตัวมักจะช้าครึ่งจังหวะ หากเราวาดแผนภาพการไหลของเวลาของวาล์วขยายตัวเราจะพบว่ามันไม่ใช่เส้นโค้งที่ราบรื่น แต่เป็นเส้นหยัก คุณภาพของวาล์วขยายตัวสะท้อนในแอมพลิจูดของคลื่น ยิ่งแอมพลิจูดมากขึ้นเท่าไหร่ปฏิกิริยาของวาล์วก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น
