汽車節溫器乃是一種能夠自行調控溫度的設備，其運作原理是基于感溫部件的膨脹或者收縮來開啟抑或關閉冷卻液的流動。節溫器按照冷卻液溫度的高低自動調控流入散熱器的水量，進而改變冷卻液的循環范疇，以此調節冷卻系統的散熱效能。當下主要運用的節溫器為蠟式節溫器。

蠟式節溫器的運作原理是憑借內部石蠟的熱脹冷縮來把控冷卻液的循環模式。在冷卻溫度低于規定數值時，節溫器感溫體內的精致石蠟呈現固態，節溫器閥在彈簧的作用下閉合發動機與散熱器之間的通道，冷卻液經由水泵返回發動機，展開發動機內部的小循環。而當冷卻液溫度抵達規定數值之后，石蠟開始熔化逐漸轉變成液體，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮，此時冷卻液便會展開大循環。

在發動機工作溫度較低時，節溫器會閉合通向散熱器的路徑，而開啟通向水泵的路徑，讓冷卻水展開小循環，快速提升發動機的工作溫度。當發動機工作溫度較高時，節溫器則會閉合通向水泵的路徑，開啟通向散熱器的路徑，使冷卻水展開大循環，增強冷卻力度，避免發動機過熱。

由此，汽車節溫器的作用在于車輛溫度尚未達到正常水平前維持閉合狀態，促使發動機迅速升溫；當車輛溫度超出正常水平后開啟，令冷卻液展開大循環，進而迅速散熱。節溫器在汽車冷卻系統中發揮著舉足輕重的作用。