Como uma substância aumenta de temperatura, seu volume também aumenta de tamanho, e isso faz com que ocorra uma subsequente elevação na pressão quando a substância está contida. Este processo, chamado de expansão térmica, poderia facilmente destruir um equipamento. A fim de contrariar a expansão térmica, são utilizadas válvulas de alívio térmico. Estas válvulas permitem que o excesso de pressão sangre de um sistema em vez de causar uma explosão. Um modelo de válvula de alívio térmico é comum em muitos sistemas de tubulação e dispositivos comerciais, pois a lei exige a sua utilização como medida de precaução básica.

Estas máquinas eram propensas ao superaquecimento e à explosão se não fossem monitoradas com muito cuidado. As primeiras válvulas de alívio térmicas permitiram que a água saísse quando a pressão se tornasse demasiadamente elevada no interior da caldeira. As válvulas iniciais eram muito simples, geralmente dependiam de um disco que seria forçado para cima e para fora quando a pressão se tornasse muito elevada.Válvulas de alívio térmicoUma válvula de alívio térmica varia em tamanho, dependendo se liberta água ou vapor. Uma válvula de alívio de água é geralmente muito menor do que uma válvula de libertação de vapor. Isto é porque a pressão é baseada na quantidade. Em um sistema baseado em vapor, a maior parte do volume é tomada por ar, enquanto um sistema de água é apenas água. Isto significa que para se livrar do mesmo volume de material, muito mais ar precisa ser removido.

A maior parte do tempo, uma pessoa irá encontrar uma válvula de alívio térmico sobre a porção de um sistema que se baseia em água quente. Enquanto partes de sistemas que rodam em vapor quente também irão gerar excesso de calor e pressão, são menos propensos a ter sistemas de válvulas completas. Quando o ar está sob pressão suficiente, reverte para um líquido, e em forma líquida, ocupa menos espaço, o que remove a pressão. É necessária uma quantidade significativa de pressão para fazer com que a água possa se reverter para um sólido, uma pressão muito superior a da maioria dos equipamentos.