شیر کنترل دمایک دریچه باز و بسته شدن است. جهت حرکت دریچه عمود بر جهت سیال است. شیر کنترل دما فقط می‌تواند کاملاً باز و کاملاً بسته شود و نمی‌توان آن را تنظیم یا تنظیم کرد. شیر کنترل دما توسط تماس بین نشیمنگاه شیر و صفحه دریچه آب‌بندی می‌شود. معمولاً سطح آب‌بندی با مواد فلزی مانند روکش 1Cr13، STL6، فولاد ضد زنگ و غیره پوشانده می‌شود تا مقاومت در برابر سایش افزایش یابد. دریچه دارای یک دریچه صلب و یک دریچه الاستیک است. با توجه به دریچه‌های مختلف، شیر کنترل دما به یک شیر کنترل دمای صلب و یک شیر کنترل دمای الاستیک تقسیم می‌شود.

بخش آغازین و پایانیِشیر کنترل دمادریچه است و جهت حرکت دریچه عمود بر جهت سیال است. شیر کنترل دما فقط می‌تواند کاملاً باز و کاملاً بسته شود و نمی‌توان آن را تنظیم یا تنظیم کرد. دریچه دارای دو سطح آب‌بندی است. دو سطح آب‌بندی شیر کنترل دما که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، به شکل گوه هستند. زاویه گوه با پارامترهای شیر تغییر می‌کند، معمولاً 5 درجه و وقتی دمای محیط بالا نیست 2 درجه و 52 دقیقه. دریچه شیر کنترل دمای گوه‌ای را می‌توان به صورت یکپارچه ساخت که دریچه صلب نامیده می‌شود. همچنین می‌توان آن را به دریچه‌ای تبدیل کرد که می‌تواند مقدار کمی تغییر شکل ایجاد کند تا کیفیت ساخت آن بهبود یابد و انحراف زاویه سطح آب‌بندی در حین پردازش را جبران کند. این صفحه، دریچه الاستیک نامیده می‌شود. هنگامی که شیر کنترل دما بسته است، سطح آب‌بندی را فقط می‌توان با فشار متوسط آب‌بندی کرد، یعنی با تکیه بر فشار متوسط، سطح آب‌بندی دریچه را به نشیمنگاه شیر در طرف دیگر فشار داد تا از آب‌بندی سطح آب‌بندی که خود آب‌بندی است، اطمینان حاصل شود. بیشتر شیرهای کنترل دما به صورت اجباری آب‌بندی می‌شوند، یعنی وقتی شیر بسته است، دریچه باید توسط نیروی خارجی به نشیمنگاه شیر فشار داده شود تا از سفتی سطح آب‌بندی اطمینان حاصل شود. دریچه شیر کنترل دما به صورت خطی با ساقه شیر حرکت می‌کند که به آن شیر کنترل دمای میله بالابر (lift-rod temperature valve) یا شیر کنترل دمای میله بالارونده (rising-rod temperature control valve) می‌گویند. معمولاً روی میله بالابر رزوه‌های ذوزنقه‌ای وجود دارد. از طریق مهره بالای شیر و شیار راهنما روی بدنه شیر، حرکت چرخشی به حرکت خطی تبدیل می‌شود، یعنی گشتاور عملیاتی به نیروی رانش عملیاتی تبدیل می‌شود. وقتی شیر باز می‌شود، وقتی ارتفاع بالابری دریچه برابر با ۱:۱ برابر قطر شیر باشد، کانال سیال بدون مانع است، اما این موقعیت را نمی‌توان در حین کار کنترل کرد. در استفاده واقعی، از نوک ساقه شیر به عنوان یک علامت استفاده می‌شود، یعنی موقعیتی که نمی‌توان آن را باز کرد، به عنوان موقعیت کاملاً باز آن. برای در نظر گرفتن پدیده قفل شدن ناشی از تغییرات دما، معمولاً شیر تا موقعیت بالا باز می‌شود و سپس به اندازه ۱/۲ تا ۱ دور، به عنوان موقعیت شیر کاملاً باز، برمی‌گردد. بنابراین، موقعیت کاملاً باز شیر با توجه به موقعیت دروازه، یعنی کورس حرکت، تعیین می‌شود. برای برخی از شیرهای کنترل دما، مهره ساقه روی دروازه قرار می‌گیرد و چرخش چرخ دستی، ساقه شیر را به چرخش در می‌آورد که باعث بلند شدن دروازه می‌شود. این نوع شیر، شیر کنترل دمای ساقه چرخان یا شیر کنترل دمای ساقه تیره نامیده می‌شود.