螺桿空壓機溫度控制閥的功能是控制缸蓋的排氣溫度。其工作原理是溫控閥芯根據熱脹冷縮原理，通過伸縮來調節閥體與殼體之間形成的油道，從而控制潤滑油進入油冷卻器的比例，從而保證轉子的溫度在設定的區間內。
空壓機機頭排氣溫度過低時，水分會沉淀在油氣桶內，導致潤滑油乳化。當冷機啟動時，溫度控制閥迫使潤滑油直接進入機頭，而不經過油冷卻器。當油溫上升到一定值時，溫度控制閥完全打開油冷卻器的通道。此時，所有的潤滑油在噴入機頭之前都被油冷卻器冷卻。
由于進入空壓機溫控閥的潤滑油未經過濾，溫控閥內部通道復雜，容易導致污垢沉積。長期使用后，溫控閥故障率高，往往導致機器高溫保護。另外，溫控閥完全打開油冷卻器通道后，直接進入機頭的熱油通道無法完全切斷，進入機頭的潤滑油溫度始終高于油冷卻器出口溫度，導致冷卻效率低。所以有些廠家沒有為自己的機型設置溫控閥，通過控制風扇電機的啟停來控制油溫。當機頭排氣溫度升至90時，風扇開始運轉，如果溫度低于70，風扇停止運轉，使溫度保持在一定范圍內。
通過檢查與空壓機溫控閥連接的四根油管，可以判斷溫控閥工作是否正常。四根油管分別為：油桶至溫控閥、溫控閥至油冷卻器、油冷卻器至溫控閥、溫控閥至濾油器；正常溫度有：高、高、低、稍高。