工作温度高于 232°C (450°F) 的控制阀， 在设计和选用时必须考虑温度条件。在锅炉给水系统和过热旁路系统中遇到的高温条件下，控制阀结构的标准材料可能是不适用的。例如塑料、弹性材料和标准垫片通常是不合适的，必须代之以更加耐用的材料。应始终使用金属对金属的电动阀门阀座材料，叠层的柔性石墨填料是常用的，而缠绕不锈钢和柔性石墨垫片是必需的。 对温度高于 538°C (1000°F) 的场合，阀体通常用铬－钼钢铸造。ASTM A217 WC9 材料最高可用到 593°C (1100°F)。对最高温度达到 816°C (1500°F) 的场合，通常选用的材料是 ASTM A351 CF8M，316 型不锈钢。对温度在 538°C (1000°F) 和 816°C (1500°F) 之间的场合，最高含碳量必须被控制在 0.04 到 0.08% 之间。9%Cr-1%Mo-V 材料，诸如 ASTM A217 C12a 锻件和 ASTM A182 F91 锻件适用的最高温度达 650°C (1200°F)。 延长型阀盖有助于防止填料函部件受到极高温度的影响。典型的内件材料包括钴基 6 号合金、带 6 号硬质合金表面的 316 和渗氮的 422 SST。

低温学是关于 -101°C (-150°F) 以下温度的材料和工艺的科学。对于用于低温工况的控制阀，像高温控制阀一样，需要考虑许多相同的因素。在 18°C (0°F) 以 下的温度，塑料和弹性材料的部件通常不能正常工作。在这些温度范围内，填料和阀芯密封之类的元件需要特殊对待。对于阀芯密封，标准的软密封会变硬且柔韧性降低，从而不能提供一个软阀座通常所能提供的关闭性能。在这些温度下，要使用特殊的弹性材料并且提供特殊的载荷以获得可靠的密封。

由于在低温场合，可能会在电动阀门上形成冰霜，所以填料成为了低温场合的一个考虑因素。大气中的水份会在较冷的表面上以及表面温度低于冰点的地方凝 结，形成一层霜冻。随着这层霜或冰在控制阀的阀盖和阀杆表面上形成，阀杆被执行机构驱动，在阀杆上的这层霜冻会被拉入填料造成填料撕裂，从而破坏密封。解决的方法是使用伸长型阀盖（如上图所示），以使得控制阀的填料函区域被周围环境温度加热，从而防止霜冻在阀杆和填函区域形成。伸长型阀盖的长度取决于应用场合的温度和隔热要求。应用场合的温度越低，需要的延长型阀盖 越长。 针对低温场合的阀门材料，通常是阀体和上阀盖用 CF8M，阀内件用 300 系列不锈钢。在闪蒸场合，需要表面硬化以抵抗冲刷。