蒸氣壓力式溫控器的工作原理如圖4.3.1所示。氣室(波紋管或膜盒)、毛細管(感溫管)及充入其中的感溫劑(氯甲烷)組成一個密閉的感溫系統。在溫控器所控制的溫度范圍內，密閉感溫系統中感溫劑(氯甲烷)處于飽和濕蒸氣狀態。當蒸發器表面溫度變化時，感溫管內的感溫劑壓力發生變化，于是氣室相應地發生伸縮，這樣溫度的變化轉變成微小的機械位移。這微小位移通過機械傳動機構(杠桿系統)加以放大，就可以控制觸點機構將制冷壓縮機電動機控制電路接通或斷開。
當溫度升高時，膜盒向左方伸出，頂動觸點杠桿，使它與靜觸點接通，壓縮機運轉工作。蒸發器表面溫度降低，感溫管內的蒸氣壓力下降，膜盒向右方收縮。當位移達到一定數值時，觸點斷開，從而使制冷壓縮機停止運轉。
調節旋鈕時(實際上就是轉動凸輪片4)，如果旋鈕逆時針旋轉，凸輪半徑變大，平衡彈簧6被拉長，加在膜盒上的壓力PF就要增大。從感溫劑的熱力性質知道，飽和蒸氣壓力隨溫度升高而增加，所以要達到更高的溫度才能頂動觸點。也就是說，要在蒸發器表面溫度升得更高后才能控制制冷壓縮機電動機的電路接通，所以隨著調節旋鈕的逆時針方向旋轉，冰箱內的溫度就升高了。
調節旋鈕所能調節的溫度范圍是有限的，如果它還不能使箱內溫度達到要求，即箱內溫度偏高或偏低，還可以通過調節螺釘5進行。當順時針方向旋動螺釘5，可使平衡彈簧拉長。從而增加平衡彈贊對膜盒的初壓力(即P;增大)，也就是說可以獲得較高的箱內溫度。螺釘5稱為“溫度范圍高低調節螺釘”。此螺釘一般在制造過程中調定，出廠時已用漆封住，在使用過程中不要隨便調動，特別是對后面將要介紹的半自動化霜溫控器，更不能隨意調動，防止將化霜力系調亂而造成化霜失控。
螺釘3是“差額調節螺釘”，旋動螺釘3，就改變了觸點的距離，也就改變了感溫系統動作的壓差，從而改變溫控器開停溫差。這種調節常用于制造過程中的調定，出廠前也是用漆將螺釘封死，使用時無需再動。顯然，當開停溫差小時，開停時間就會縮短，電動機開停次數就會頻繁。
