Katup ekspansi merupakan bagian penting dari sistem refrigerasi, biasanya dipasang di antara silinder penyimpanan cairan dan evaporator. Katup ekspansi membuat refrigeran cair pada suhu sedang dan tekanan tinggi menjadi uap basah pada suhu rendah dan tekanan rendah melalui pelambatannya, kemudian refrigeran menyerap panas di evaporator untuk mencapai efek refrigerasi. Katup ekspansi mengontrol aliran katup melalui perubahan superheat di ujung evaporator untuk mencegah penggunaan area evaporator yang kurang optimal dan fenomena ketukan pada silinder.
Sederhananya, katup ekspansi terdiri dari badan, paket penginderaan suhu, dan tabung keseimbangan
Keadaan kerja ideal katup ekspansi adalah mengubah bukaan secara real time dan mengendalikan laju aliran dengan perubahan beban evaporator. Namun pada kenyataannya, karena histeresis perpindahan panas dalam selubung penginderaan suhu, respons katup ekspansi selalu setengah ketukan lebih lambat. Jika kita menggambar diagram aliran waktu katup ekspansi, kita akan menemukan bahwa itu bukanlah kurva yang mulus, tetapi garis bergelombang. Kualitas katup ekspansi tercermin dalam amplitudo gelombang. Semakin besar amplitudo, semakin lambat reaksi katup dan semakin buruk kualitasnya.