Hay dos maneras diferentes en que funcionan las válvulas de control de temperatura y ambas son bastante diferentes. El primero de los dos tipos de válvulas de control de temperatura funciona mezclando el fluido frío y el fluido caliente juntos en cantidades variables de acuerdo con las especificaciones. Al elevar los niveles de líquido frío o líquido caliente, los usuarios pueden controlar la temperatura del fluido que sale. En la mayoría de los casos, la salida de agua fría es la que se ajusta para determinar la temperatura del líquido.

El segundo de los dos tipos de válvulas de control de temperatura funciona mediante el uso de un intercambiador de calor. Un intercambiador de calor, es un mecanismo que cambia la temperatura del fluido mediante el uso de fluidos calientes y fríos. Sin embargo, estos fluidos no entran en contacto entre sí, ya que están encerrados en una tubería o alojamiento separado.