ตัวควบคุมอุณหภูมิของตู้เย็น ซึ่งมักหมายถึงตัวควบคุมอุณหภูมิหรือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า เป็นชิ้นส่วนที่ช่วยให้ตู้เย็นทำงานได้อย่างสม่ำเสมอภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน ตัวควบคุมอุณหภูมิ (ซึ่งเป็นประเภทที่พบบ่อยกว่า) จะควบคุมอุณหภูมิภายในตู้เย็น (2°C–8°C สำหรับช่องเย็น และ -18°C–-25°C สำหรับช่องแช่แข็ง) โดยการเปิด/ปิดคอมเพรสเซอร์ รุ่นกลไกใช้แผ่นโลหะสองชั้นที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ในขณะที่ตัวควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้เทอร์มิสเตอร์และไมโครชิปเพื่อควบคุมอย่างแม่นยำ (ความแม่นยำ ±0.5°C) และประหยัดพลังงานมากขึ้น ส่วนตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ซึ่งมีความสำคัญในพื้นที่ที่มีระบบไฟฟ้าไม่เสถียร (เช่น บางส่วนของแอฟริกา เอเชีย และละตินอเมริกา) จะช่วยปรับเสถียรของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (โดยทั่วไป 100V–260V) เพื่อปกป้องคอมเพรสเซอร์จากความเสียหายที่เกิดจากแรงดันต่ำเกินไป (คอมเพรสเซอร์เริ่มทำงานลำบาก) หรือแรงดันสูงเกินไป (ทำให้เครื่องร้อนเกิน) ตู้เย็นสมัยใหม่หลายรุ่นรวมฟังก์ชันทั้งสองเข้าด้วยกัน เช่น ตู้เย็น Haier สำหรับตลาดเกิดใหม่มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตัว (130V–260V) และตัวควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะที่ปรับการเย็นตามอุณหภูมิแวดล้อม (เช่น เพิ่มการเย็นเมื่ออยู่ในสภาพอากาศร้อน) ข้อมูลจำเพาะหลักของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้แก่ การป้องกันไฟกระชาก (แรงดันชั่วขณะสูงสุดถึง 600V) และความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า (5A–10A ซึ่งตรงกับกำลังของคอมเพรสเซอร์) สำหรับตัวควบคุมอุณหภูมิ ฟีเจอร์ต่างๆ เช่น 'เย็นเร็ว' (ลดอุณหภูมิอย่างรวดเร็วหลังเปิดประตูตู้เย็น) และ 'โหมดพัก (Holiday mode)' (รักษาระดับอุณหภูมิให้สูงขึ้นเมื่อไม่ได้ใช้งาน) ถูกออกแบบให้เหมาะกับพฤติกรรมการใช้งานที่หลากหลาย ความผิดปกติของตัวควบคุมอุณหภูมิอาจทำให้การเย็นทำงานไม่สม่ำเสมอ ในขณะที่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เสียหายจะทำให้คอมเพรสเซอร์ล้มเหลว ชิ้นส่วนทดแทนถูกออกแบบใหเหมาะสมกับความต้องการในแต่ละภูมิภาค เช่น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสำหรับระบบ 220V (ยุโรป/เอเชีย) จะแตกต่างจากระบบ 110V (อเมริกาเหนือ) และตัวควบคุมอุณหภูมิจะตรงกับขนาดของตู้เย็น (ความจุขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่) การปฏิบัติตามมาตรฐานท้องถิ่น (เช่น มาตรฐาน NEMA สำหรับอเมริกาเหนือ มาตรฐาน BS สำหรับสหราชอาณาจักร) ช่วยให้เกิดความเข้ากันได้ ทำให้ตัวควบคุมตู้เย็นสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางวัฒนธรรมและระบบไฟฟ้าทั่วโลกได้