在充液式熱力膨脹閥的感溫包中充注有與系統所用制冷劑相同的足夠數量的液體，以保證在任何溫度下，感溫包均有液體存在。感溫包內的壓力為所充注液體在感溫包所感知的過熱溫度下對應的飽和壓力。

充液式熱力膨脹閥的優點是閥門的工作不受膨脹閥和平衡毛細管所處環境溫度的影響，即使溫度低于感溫包感受的溫度也能正常工作。但是，充液式熱力膨脹閥隨著蒸發溫度的降低，過熱度有明顯上升的趨勢。