Термоголовка устанавливается на терморегулирующем клапане и может настраиваться потребителем на поддержание любой желаемой температуры воздуха в отапливаемом помещении. Воспринимая отклонение фактической температуры воздуха от заданного значения, термоголовка воздействует на клапан, перемещая его затвор.
Основной элемент термоголовки – сильфон, заполненный специальной термочувствительной жидкостью и ее парами. Давление в сильфоне сбалансировано силой настроечной пружины. Сильфон с жидкостью воспринимает изменение температуры окружающего воздуха. При повышении температуры жидкость расширяется, объем сильфона увеличивается, шток термоголовки и нажимной цилиндр перемещаются, а вслед за ними золотник терморегулирующего клапана ‒ в сторону сокращения протока теплоносителя через отопительный прибор, пока не будет достигнуто равновесие между давлением в сильфоне и усилием пружины. При понижении температуры происходит обратный процесс.