小循环

随着发动机运行，小循环通过节温器冷却液的温度也随之升高，节温器内部的石蜡开始融化，石蜡融化体积膨胀克服弹簧压力顶开隔片，部分冷却液开始流入冷却器冷却。

当发动机水温进一步升高，石蜡完全融化隔片完全打开。此时高温的冷却液只能进入左边管路进入汽车冷却器，发动机根据冷却液的温度控制冷却器的风扇强迫风冷，此称为“大循环”。

大循环

随着发动机冷却水温温度下降，石蜡也会逐渐恢复固态，隔片在弹簧作用力的下逐渐又恢复了原来状态，是上述过程的逆过程。

节温器安装在发动机舱内，故障时通常有两种现象。一是节温器打不开，此时水温表显示水温在高温区，但是冷却水箱的风扇不转，发动机温度高；二是节温器不关闭，会发生水温升得慢，在冬天时车辆启动了10至20分钟但是水温还在低温区，且车辆怠速高。若出现温度异常，车主需要及时更换处理，防止“开锅”。