恒温阀芯是自动调节冷热水的混合比例，使混合水的温度能够自动保持在设定温度的装置。
恒温阀芯(Thermostatic Cartridge)
第一代的恒温阀芯采用石蜡恒温元件（Wax Element）。
石蜡感温组件的工作原理是将高纯度的特殊石蜡灌进一个细小的铜容器中，容器口盖一片橡胶传感片。由于水温的变化，容器中的石蜡体积也随之增缩，再通过容器口的传感片带动弹簧推动活塞来调节冷热水的混合比例。
但是，石蜡恒温阀芯一直存在着反应速度慢、温度瞬间超越值(Overshoot)过大等缺点。温度瞬间超越值是指恒温器在调节温度的时候，首先是瞬间越过目标温度，然后再回调到目标温度。石蜡恒温阀芯的瞬间超越值大概是5℃ ~ 10℃。
第二代的恒温阀芯采用
形状记忆合金（Shape Memory Alloys 简称SMA）弹簧。
SMA恒温阀芯中最重要的零件就是形状记忆合金弹簧，由镍钛(Ni-Ti)合金制成的形状记忆合金弹簧的有效工作温度范围是0℃ ~ 100℃。
SMA恒温阀芯反应速度极快，温度瞬间超越值可被控制在2℃以下。而且，SMA恒温阀芯在40℃附近的反应极其灵敏，可满足使用者进行无级微调的需要。
在SMA恒温阀芯中，形状记忆合金弹簧本身既作为感温元件，同时又有推动活塞来调节冷热水混合作用，而且混合后的水也可以穿过弹簧，这样就节省了宝贵的空间，使恒温阀芯变得更加精巧。
恒温阀芯作为一种核心装置，被普遍应用于
恒温热水器和
恒温水龙头中。
当热水或冷水的水压突然发生变化时，或者热水的温度突然发生变化的时候，恒温调节阀芯即可在很短的时间内自动平衡冷水和热水的水压，以保持出水温度的稳定，完全不需要进行人工调节。
由于恒温阀芯是一种非常精密的装置，无论是使用第一代还是第二代的恒温阀芯，安装放置恒温阀芯的恒温热水器或恒温水龙头外壳的内部加工也要求非常精密，所有内部加工尺寸的公差应限制在±0.01mm以内，重要尺寸的公差必须控制在±0.005mm以内。