Ausdehnungsgefäße funktionieren nach dem Prinzip der Wärmeausdehnung, das besagt, dass sich Wasser beim Erhitzen ausdehnt. Wenn der Wassertank erhitzt wird, dehnt sich sein Volumen stark aus und der Überlauf fließt in den Ausgleichsbehälter, der an der Wasserversorgungsleitung befestigt ist und verhindert, dass der Wasserdruck des Hauptwassertanks zu hoch wird.
Der Wärmeausdehnungsbehälter wird an der Wasserversorgungsleitung befestigt, durch die der Überlauf des Wasserbehälters fließt. Da Wasser nicht komprimierbar ist, baut sich der Druck auf, wenn es sich ausdehnt. Dies bedeutet, dass der Druck die Wasserversorgungsrohre, Ventile und den Warmwasserbereiter selbst beschädigen könnte, wenn kein Überlauf vorhanden ist. So dient der mit kompressibler Luft gefüllte Wärmeausdehnungsbehälter als Überlaufbehälter zur Druckentlastung, wenn das Wasservolumen über das Volumen des Wasserbehälters hinaus ansteigt. Dadurch kann der Wasserdruck des Systems ziemlich konstant bleiben.
Für den Fall, dass der Druck zu stark ansteigt, ist das Wassersystem mit Rückschlagventilen an der Wasserversorgungsleitung ausgestattet, die helfen, den Druck zu reduzieren, um zu verhindern, dass Wasser in das Haus zurückfließt. Wenn die Rückschlagventile oder das Ausdehnungsgefäß nicht richtig funktionieren, sollte ein Klempner gerufen werden, um das System zu überprüfen und potenziell ernsthafte Schäden am Warmwasserbereiter zu vermeiden.