螺杆空压机温度控制阀的功能是控制缸盖的排气温度。其工作原理是温控阀芯根据热胀冷缩原理，通过伸缩来调节阀体与壳体之间形成的油道，从而控制润滑油进入油冷却器的比例，从而保证转子的温度在设定的区间内。
空压机机头排气温度过低时，水分会沉淀在油气桶内，导致润滑油乳化。当冷机启动时，温度控制阀迫使润滑油直接进入机头，而不经过油冷却器。当油温上升到一定值时，温度控制阀完全打开油冷却器的通道。此时，所有的润滑油在喷入机头之前都被油冷却器冷却。
由于进入空压机温控阀的润滑油未经过滤，温控阀内部通道复杂，容易导致污垢沉积。长期使用后，温控阀故障率高，往往导致机器高温保护。另外，温控阀完全打开油冷却器通道后，直接进入机头的热油通道无法完全切断，进入机头的润滑油温度始终高于油冷却器出口温度，导致冷却效率低。所以有些厂家没有为自己的机型设置温控阀，通过控制风扇电机的启停来控制油温。当机头排气温度升至90时，风扇开始运转，如果温度低于70，风扇停止运转，使温度保持在一定范围内。
通过检查与空压机温控阀连接的四根油管，可以判断温控阀工作是否正常。四根油管分别为：油桶至温控阀、温控阀至油冷却器、油冷却器至温控阀、温控阀至滤油器；正常温度有：高、高、低、稍高。