Τα στοιχεία της θερμοστατικής βαλβίδας είναι τα μέρη που δημιουργούν τη μηχανική κίνηση σε μια θερμοστατική βαλβίδα ελέγχου θερμοκρασίας. Τα στοιχεία βαλβίδας ρυθμίζουν το άνοιγμα και το κλείσιμο της βαλβίδας σε μια καθορισμένη θερμοκρασία. Ένα ειδικό κερί τοποθετείται βαθιά στο κάτω "παξιμάδι" ενός στοιχείου. Η διαστολή του κεριού ωθεί το έμβολο στο εσωτερικό του στοιχείου και η ώθηση ρυθμίζει τη βαλβίδα και ελέγχει τη ροή.
Η ολίσθηση του εμβόλου του στοιχείου θα ελέγχει πού πηγαίνει η ροή με βάση το τι συμβαίνει με τη θερμοκρασία του μέσου. Το στοιχείο κλείνει όταν το μέσο είναι "κρύο" ή κάτω από την ονομαστική θερμοκρασία. Όταν το κερί θερμανθεί, θα διασταλεί και θα σπρώξει τη συρόμενη βαλβίδα προς τα έξω, γεγονός που θα προκαλέσει το άνοιγμα ή το κλείσιμο της θερμοστατικής βαλβίδας σύμφωνα με την προεπιλογή.
Η μέγιστη θερμοκρασία είναι μια σημαντική μεταβλητή και μερικές φορές την ξεχνάμε. Με παρατεταμένο χρόνο θερμότητας και λειτουργίας, το κερί μπορεί να αρχίσει να χάνει τα χαρακτηριστικά του. Εν ολίγοις, πάνω από τη μέγιστη θερμοκρασία, το κερί στο εσωτερικό του στοιχείου βαλβίδας καίγεται. Η καύση του κεριού το κάνει να χάνει κάποια φυσικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν τη διαστολή σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.