Expansionsventile entfernen den Druck aus dem flüssigen Kältemittel, um eine Expansion oder einen Wechsel von Flüssigkeit zu Dampf im Verdampfer zu ermöglichen. Da die Verdunstungswärme absorbiert wird, steht kalte Luft zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums zur Verfügung.
Das Expansionsventil befindet sich zwischen dem Luftentfeuchterfilter und dem Verdampfer. Es wird auf der dem Kompressor gegenüberliegenden Seite des Systems betrieben. Je nach Klimaanlage gibt es zwei Arten von Expansionsventilen: thermostatische Expansionsventile und elektronische Expansionsventile (mit externer Stromquelle)