太阳能恒温阀主要通过感温元件对温度的感应，利用热胀冷缩或其他物理化学性质的变化来控制阀芯的移动，进而调节冷热水的混合比例，以达到恒定水温的目的。常见的太阳能恒温阀工作原理主要有以下两种：
石蜡式恒温阀工作原理
感温元件工作：石蜡式恒温阀的感温元件内装有特殊的石蜡混合物。当水温发生变化时，石蜡混合物会根据温度的高低发生热胀冷缩。温度升高时，石蜡膨胀；温度降低时，石蜡收缩。
阀芯控制：感温元件与阀芯相连，石蜡的膨胀或收缩会推动或拉动阀芯移动。当热水温度升高时，石蜡膨胀推动阀芯移动，使热水进水口的开度减小，同时冷水进水口的开度相应增大，更多冷水混入热水中，从而降低混合水的温度；反之，当热水温度降低时，石蜡收缩，阀芯反向移动，热水进水口开度增大，冷水进水口开度减小，提高混合水的温度，最终使水温保持在设定的恒定值。
记忆合金式恒温阀工作原理
记忆合金特性：记忆合金式恒温阀利用了形状记忆合金的特殊性能。形状记忆合金在一定温度范围内具有 “记忆” 其原始形状的能力。在特定的温度下，记忆合金会发生形状变化，这种变化是可逆的，当温度回到原来的状态时，记忆合金又会恢复到原来的形状。
阀芯调节：将形状记忆合金制成的元件安装在恒温阀内，与阀芯连接。当水温偏离设定温度时，记忆合金元件会因温度变化而发生形状改变，从而带动阀芯动作。例如，水温升高时，记忆合金元件变形，推动阀芯使冷水通道开大，热水通道关小，增加冷水流量，减少热水流量，使水温下降；水温降低时，记忆合金元件恢复形状，阀芯动作相反，增加热水流量，减少冷水流量，使水温上升，以此实现水温的恒定控制。
