第一代的恒溫閥芯采用石蠟（WAX）恒溫元件。

    石蠟感溫組件的工作原理是將高純度的特殊石蠟灌進一個細小的銅容器中，容器口蓋一片橡膠傳感片。由于水溫的變化，容器中的石蠟體積也隨之增縮，再通過容器口的傳感片帶動彈簧推動活塞來調節冷熱水的混合比例。

    目前世界上極大部分的恒溫閥芯都采用這種感溫元件。在這種感溫感溫元件中，感溫石蠟的純度要求非常高，零件的加工和組裝都必須十分精確。因此也只有日本、德國等極少數廠家生產的石蠟恒溫閥芯真正能夠穩定控制水溫。

    但是，石蠟恒溫閥芯一直存在著反應速度慢、溫度瞬間超越值過大等缺點。溫度瞬間超越值是指恒溫器在調節溫度的時候，首先是瞬間越過目標溫度，然后再回調到目標溫度。石蠟恒溫閥芯的瞬間超越值大概是5℃ ~ 10℃。

第二代的恒溫閥芯采用形狀記憶合金（SMA）彈簧。

    SMA恒溫閥芯中最重要的零件就是形狀記憶合金彈簧，它外觀上與普通彈簧相差不大，但這種以鎳鈦合金制成的形狀記憶合金彈簧融合了當今世界上最尖端的合金技術。

    合金的形狀記憶效應原理雖然并不深奧，但要將它大規模應用到精密零件中則需要有高度的技術和工藝。

    SMA恒溫閥芯不僅反應速度極快，而且溫度瞬間超越值被控制在2℃以下，這樣就大大提高了淋浴的舒適性。而且，SMA恒溫閥芯在40℃附近的反應極其靈敏，可滿足使用者進行無級微調的需要。

    在SMA恒溫閥芯中，形狀記憶合金彈簧本身既作為感溫元件，同時又有推動活塞來調節冷熱水混合作用，而且混合后的水也可以穿過彈簧，這樣就節省了寶貴的空間，使恒溫閥芯變得更加精巧。

    目前世界上只有KAKUDAI等4家日本公司成功開發出SMA恒溫龍頭。