Grzejnikowy zawór termostatyczny kontroluje temperaturę wyjściową urządzenia, kontrolując natężenie przepływu wlotowego wymienników ciepła, klimatyzatorów lub innych urządzeń grzewczych i chłodzących oraz głównych gorących (zimnych) mediów. Gdy zmienia się obciążenie, przepływ jest regulowany poprzez zmianę otwarcia zaworu, aby wyeliminować wpływ wahań obciążenia i przywrócić temperaturę do ustawionej wartości.
