如果节温器失效或损坏，一般都会选择更换新件。液体式节温器中的折叠式膨胀筒如果破裂或腐蚀到无法修复的程度，也应更换。但对于仅有一个小裂缝而导致渗漏的液体式节温器，可以进行修复。修复方法是先放出残留液体，再用焊锡修补渗漏处，然后在膨胀筒上方用注射器注入约20ml的酒精乙醚。将节温器放入热水中，待酒精膨胀并排除空气后，迅速用焊锡封闭注射处，以防酒精蒸发。焊好后，将节温器置于热水中，用温度计测量水温，观察其开启温度。良好的节温器应在68~72℃时开始打开，80~90℃时阀门全开，升程为9~10mm。
蜡式节温器在90℃的水中，主阀门的升程应为8~8.5mm。如果主阀门的升程低于8mm，说明节温器已经失效。蜡式节温器的失效通常是由于感温胶管损坏或密封不良导致石蜡外漏，因此蜡式节温器失效后一般无法修复，需要更换。
柴油机在运转时，如果节温器失效，会导致柴油机温度升高。在这种情况下，可以临时拆除节温器以避免柴油机过热的问题，但长期这样使用会增加柴油机机件磨损1~2倍。因此，节温器损坏后应尽快修复或更换新件。