獨立式或自力式溫度控制閥不需要外部能源，例如壓縮空氣或電力。它們依賴于一個溫度感應燈泡和充滿油或揮發性液體的毛細管。在充油系統中，油會隨著傳感燈泡的加熱而膨脹。這種膨脹通過毛細管傳遞到閥頂部的致動器波紋管，從而導致閥門關閉。當傳感燈泡冷卻并且油收縮時，閥門打開；彈簧在閥桿上提供回復力。
揮發性液體控制系統稱為蒸汽壓力或蒸汽張力系統。當傳感燈泡變熱時，一些揮發性液體會蒸發，導致密封系統壓力增加。壓力升高通過毛細管傳遞，使波紋管膨脹，然后移動閥桿并關閉閥門。熱系統直接或通過導閥驅動控制閥。
在直接驅動設計中，控制器直接移動閥桿和閥塞以關閉或打開閥門。這些閥門必須通過在波紋管中產生更大的力來關閉閥門來補償作用在閥座上的蒸汽壓力。一個可調節的彈簧調節溫度設定點，并在溫度降低時提供使閥桿向上移動的返回力。
先導式閥門使用一個小得多的中間先導閥，它控制蒸汽流向一個大隔膜，然后作用在閥桿上。由于先導閥的面積較小，這允許控制系統在高蒸汽壓力下工作。
為了使獨立溫度閥作為比例控制運行，燈泡必須感應過程流體溫度的變化。從空載到最大可控負載的溫差稱為比例帶。因為這個比例帶的大小可以根據閥門尺寸而變化，所以精度是可變的。
自力式溫度控制閥的應用：
用于油或水潤滑和冷卻回路的溫度調節，也適用于以下應用的太陽能系統：
壓縮機
柴油發動機
變速箱
汽輪機
燃氣輪機
制冷系統
太陽能系統
