Termostatyczny zwór grzejnikowy składa się z zaworu i głowicy termostatycznej. Głowica termostatyczna porównuje temperaturę w pomieszczeniu z jej wartością nastawioną i oddziałowuje na zawór w celu zmniejszenia lub zwiększenia ilości ciepła oddawanego przez grzejnik. Poszczególnym nastawom głowicy odpowiadają następujące temperatury występujące w bezpośrednim otoczeniu.