วาล์วขยายตัวเป็นส่วนสำคัญของระบบทำความเย็น ซึ่งมักจะติดตั้งระหว่างถังเก็บของเหลวและเครื่องระเหยวาล์วขยายตัวทำให้สารทำความเย็นเหลวที่อุณหภูมิปานกลางและความดันสูงกลายเป็นไอน้ำเปียกที่อุณหภูมิต่ำและความดันต่ำผ่านการควบคุมปริมาณ จากนั้นสารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนในเครื่องระเหยเพื่อให้ได้ผลการทำความเย็นวาล์วขยายตัวจะควบคุมการไหลของวาล์วผ่านการเปลี่ยนแปลงความร้อนยวดยิ่งที่ส่วนท้ายของเครื่องระเหย เพื่อป้องกันการใช้งานบริเวณเครื่องระเหยน้อยเกินไปและปรากฏการณ์การกระแทกกระบอกสูบ
พูดง่ายๆ ก็คือ วาล์วขยายตัวประกอบด้วยตัวเครื่อง แพ็คเกจตรวจจับอุณหภูมิ และท่อบาลานซ์
สถานะการทำงานในอุดมคติของวาล์วขยายตัวควรเป็นการเปลี่ยนการเปิดแบบเรียลไทม์และควบคุมอัตราการไหลตามการเปลี่ยนแปลงภาระของเครื่องระเหยแต่ในความเป็นจริง เนื่องจากฮิสเทรีซิสของการถ่ายเทความร้อนในซองตรวจวัดอุณหภูมิ การตอบสนองของวาล์วขยายตัวจึงช้าเพียงครึ่งจังหวะเสมอหากเราวาดแผนภาพการไหลของเวลาของวาล์วขยายตัว เราจะพบว่ามันไม่ใช่เส้นโค้งเรียบ แต่เป็นเส้นหยักคุณภาพของวาล์วขยายตัวจะสะท้อนให้เห็นในแอมพลิจูดของคลื่นยิ่งแอมพลิจูดมีขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาของวาล์วก็จะยิ่งช้าลงและคุณภาพก็จะยิ่งแย่ลง
