سوزن شیر انبساط یکی از اجزای اصلی داخل شیر انبساط است که وظیفه کنترل دقیق میزان عبور مبرد را بر عهده دارد. این قطعه معمولاً به‌صورت مخروطی طراحی شده تا بتواند با تغییر موقعیت خود، مسیر عبور مبرد را باز یا بسته کند. حرکت سوزن متناسب با تغییرات دما و فشار در اواپراتور انجام می‌شود و به این ترتیب، مبرد به اندازه لازم وارد مدار تبرید می‌شود. در شیرهای انبساط ترموستاتیکی، سوزن بر اساس فرمان دیافراگم و حسگر حرارتی تنظیم می‌شود تا دمای خروجی اواپراتور ثابت بماند. عملکرد درست سوزن نقش مهمی در حفظ راندمان سیستم، جلوگیری از یخ‌زدگی اواپراتور یا کمبود مبرد دارد. اگر سوزن گیر کند یا نشتی داشته باشد، احتمال افت عملکرد، نوسان فشار یا حتی آسیب به کمپرسور وجود دارد. به همین دلیل تمیزی، تنظیم و سلامت این قطعه بسیار اهمیت دارد. سوزن معمولاً از فلزات مقاوم در برابر خوردگی و فشار بالا ساخته می‌شود.