不同品牌汽車水溫不一樣，大多數汽車都是在90℃～100℃左右
但是德系車的水溫明顯要高一些，例如寶馬的水溫最高溫度可以達到110℃～120℃，汽車的水溫並不是恆定不變的，會有輕度的波動，而水溫高低是通過節溫器開啟關閉來控制的。
節溫器就像一個溫控開關，到了設定溫度時節溫器就會打開
不同車型節溫器開啟溫度也不一樣，最常見的轎車節溫器是87℃的，貨車節溫器溫度要低一些，72℃～82℃都是正常的，87℃的節溫器當水溫上升到87℃時節溫器會開啟一部分。當水溫上升到102℃的時候節溫器全部打開。
好比一個熱水器，水溫上升到90℃時我們開啟閥門放出熱水，這時候冷水會流到熱水器內，熱水器內的溫度就不會在繼續上升。控制熱水與冷水流量，那麼就可以控制熱水器溫度。
汽車散熱系統也是如此的原理，發動機水套內的冷卻液溫度達到預設溫度後，節溫器就會開啟，熱水就會流出去，這時候在補充一些溫度相對低的冷水那麼發動機水溫就可以大致的控制在一個合理的範圍內。
說了那麼多，讓我們看看節溫器到底是啥樣的:
目前常用的節溫器多為石蠟式，利用溫度對石蠟狀態的影響製成的。高溫時石蠟融化，體積增加推動推桿產生位移，推桿推動閥門開啟。溫度降低時，石蠟也隨之凝固成為固態，體積也會隨之縮小。這時候閥門在彈簧的做用下而關閉，充分利用了熱脹冷縮的原理來控制節溫器閥門開啟與關閉。
節溫器關閉時，來自發動機內的冷卻液從小循環管路流到發動機水套內。這樣做的原因是為了促進發動機快速升溫，因為發動機最適合的工作溫度就是90℃左右。這個溫度下發動機運轉阻力小、燃油能充分燃燒，機件之間的磨損也很低，馬力也最大。因此發動機在冷啟動後會根據環境溫度（水溫）不同來熱車，例如低於20℃那麼會增加噴油脈寬，推遲點火角等來促進發動機快速升溫。同時在節溫器的作用下，不允許發動機內的冷卻液回流到車前散熱器（水箱)。因此發動機水套內的防凍液會在短時間內快速上升，這就像燒水壺一樣，燒半壺水總比整壺水要節約時間。
而發動機工作溫度也不是越高越好，高溫會導致機件退火、潤滑油失效、防凍液沸騰溢出，最終導致發動機拉缸抱瓦。因此溫度超過節溫器標定溫度後節溫器就會自動開啟。
節溫器開啟後，
小循環管路被封死，來自發動機的熱水則直接從上水管流入車前散熱器，這就是大循環:
熱水從散熱器頂端流進去，經過N多獨立的散熱管流到水箱底部，散熱管上帶有N多翅片:
因此散熱效率非常高，熱水流過管路時熱量就會直接散發掉一部分。水箱底部還帶有溫控開關，當水箱內溫度過高時開關會閉合，這時候水箱後面的電子散熱風扇就會啟動，把水箱的熱量快速的散發到空氣中。水箱下水管流出的冷卻液溫度已經大大的降低，這時候在回到發動機散熱水套內繼續吸收發動機的熱量，如此的循環下去發動機水溫也就控制在一個合理的範圍內。
因此節溫器損壞後，發動機的水溫就沒有辦法控制。如果節溫器始終處在開啟狀態下，那麼發動機水溫始終不會太高，就像摘掉節溫器一樣、發動機始終在低溫下工作。低溫下發動機磨損增加、油耗增加。
而節溫器處在關閉位置不能打開時，那麼發送機的熱量無法散出去，自然就會出現高溫的情況，高溫不及時處理對發動機傷害是不可逆的。上面演示的獨立節溫器很少能看到了，柴油發動機相對多一些。現在大多數節溫器都是以總成的方式出現的，壞掉只能換總成。
甚至還有些車型採用了電子節溫器（特性曲線節溫器)。
用一隻電阻來加熱石蠟，節溫器控制的精度更高，開度可控，可調節能力更強，例如在中低負荷下可以讓節溫器打開晚一些，開度小一些，使發動機高效運轉。高負荷下節溫器全開實現快速散熱，保持發動機穩定運轉。