شیر ترموستاتیک با اثر مستقیم نوعی شیر کنترلی است که برای حفظ دمای ثابت در یک فرآیند یا محیط طراحی شده است. برخلاف شیرهای ترموستاتیک پایلوت دار که از یک شیر پایلوت جداگانه برای کنترل شیر اصلی استفاده می کنند، شیر ترموستاتیک با اثر مستقیم در پاسخ به تغییرات دما به صورت مستقیم عمل می کند.