Bình giãn nở hoạt động dựa trên nguyên tắc giãn nở vì nhiệt, cho biết rằng nước nở ra khi nóng lên. Khi két nước bị đun nóng, thể tích của nó sẽ nở ra đáng kể và nước tràn sẽ tràn vào bình giãn nở, được gắn vào đường ống cấp nước và ngăn không cho áp suất nước của két nước chính lên quá cao.
Bình giãn nở nhiệt được gắn vào đường ống cấp nước mà từ đó nước tràn của bình chứa nước đi qua. Vì nước không thể nén được nên áp suất sẽ tăng lên khi nó giãn nở. Điều này có nghĩa là áp suất có thể làm hỏng các đường ống cấp nước, van và chính máy nước nóng nếu không có cửa xả tràn. Do đó, bình giãn nở nhiệt chứa đầy không khí nén được sử dụng như một bình tràn để giảm áp suất khi thể tích nước tăng quá thể tích của bình chứa nước. Điều này cho phép áp lực nước của hệ thống duy trì khá ổn định.Trong trường hợp áp suất tăng quá mức, hệ thống nước được trang bị van một chiều trên đường ống dẫn nước, giúp giảm áp lực để tránh nước chảy ngược vào nhà. Nếu các van một chiều hoặc bình giãn nở không hoạt động bình thường, bạn nên gọi thợ sửa ống nước đến để kiểm tra hệ thống và ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng có thể xảy ra cho máy nước nóng.