La soupape de détente thermostatique (également connue sous le nom de soupape de détente thermique et soupape de surchauffe) est essentiellement une soupape de détente automatique avec la caractéristique supplémentaire d'avoir un dispositif qui corrige la quantité de liquide à évaporer dans le serpentin afin qu'elle correspondre à la charge sur l'évaporateur.
Pourtant, la force nécessaire pour son activation est obtenue à partir du
surchauffe de l'état gazeux du fluide frigorigène dans l'évaporateur au moyen d'un capteur de température (également appelé élément «force») au lieu du ressort avec une vis de réglage.