I serbatoi di espansione funzionano secondo il principio dell'espansione termica, affermando che l'acqua si espande quando viene riscaldata. Quando il serbatoio dell'acqua viene riscaldato, il suo volume si espanderà in modo significativo e il troppo pieno si riverserà nel serbatoio di espansione, che è collegato al tubo di alimentazione dell'acqua e impedisce che la pressione dell'acqua del serbatoio principale dell'acqua si alzi troppo.
Il serbatoio di espansione termica è collegato al tubo di alimentazione dell'acqua da cui passa il trabocco del serbatoio dell'acqua. Poiché l'acqua non è comprimibile, la pressione aumenta man mano che si espande. Ciò significa che la pressione potrebbe danneggiare i tubi di alimentazione dell'acqua, le valvole e lo scaldabagno stesso se non è disponibile una presa di troppo pieno. Pertanto, il serbatoio di espansione termica, che viene riempito con aria compressa, viene utilizzato come serbatoio di troppopieno per scaricare la pressione quando il volume dell'acqua aumenta oltre il volume del serbatoio dell'acqua. Ciò consente alla pressione dell'acqua del sistema di rimanere abbastanza costante.
Nel caso in cui la pressione aumenti eccessivamente, il sistema idrico è dotato di valvole di ritegno sul tubo di servizio idrico, che aiutano a ridurre la pressione per evitare che l'acqua scorra verso l'interno. Se le valvole di controllo o il serbatoio di espansione non funzionano correttamente, è necessario chiamare un idraulico per controllare il sistema e prevenire danni potenzialmente gravi allo scaldacqua.