Zawór rozprężny jest ważnym elementem układu chłodniczego, zazwyczaj instalowanym pomiędzy zbiornikiem cieczy a parownikiem. Zawór rozprężny sprawia, że ciekły czynnik chłodniczy o średniej temperaturze i wysokim ciśnieniu, poprzez dławienie, zamienia się w mokrą parę o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu, a następnie czynnik chłodniczy pochłania ciepło w parowniku, aby uzyskać efekt chłodzenia. Zawór rozprężny reguluje przepływ poprzez zmianę przegrzania na końcu parownika, zapobiegając niedostatecznemu wykorzystaniu powierzchni parownika i zjawisku stukania w cylindrze.
Mówiąc prościej, zawór rozprężny składa się z korpusu, zespołu czujników temperatury i rury równoważącej
Idealnym stanem roboczym zaworu rozprężnego powinna być zmiana otwarcia w czasie rzeczywistym i kontrola natężenia przepływu wraz ze zmianą obciążenia parownika. W rzeczywistości jednak, ze względu na histerezę wymiany ciepła w obwiedni czujnika temperatury, reakcja zaworu rozprężnego jest zawsze opóźniona o pół uderzenia. Jeśli narysujemy wykres przepływu w funkcji czasu dla zaworu rozprężnego, zauważymy, że nie jest to gładka krzywa, lecz linia falista. Jakość zaworu rozprężnego odzwierciedla amplituda fali. Im większa amplituda, tym wolniejsza reakcja zaworu i gorsza jakość.