較高壓力下的流體（氣或液）經多孔塞（或節流閥）向較低壓力方向絕熱膨脹過程稱為節流膨脹。
或閥門受壹定阻礙後向低壓膨脹的過程。
1852年，焦耳和湯姆遜設計了壹個節流膨脹實驗，使溫度為T1的氣體在壹個絕熱的圓筒中由給定的高壓p1經過多孔塞（如棉花、軟木塞等）緩慢地向低壓p2膨脹。多孔塞兩邊的壓差維持恒定。膨脹達穩態後，測量膨脹後氣體的溫度T2。他們發現，在通常的溫度T1下，許多氣體（氫和氦除外）經節流膨脹後都變冷（T2<T1）。如果使氣體反復進行節流膨脹，溫度不斷降低，最後可使氣體液化。
至今節流膨脹仍是工業上液化氣體的壹個重要方法。例如林德（Linde）法。根據熱力學原理，在焦耳-湯姆遜實驗（Joule-Thomsen’s experiment）中系統對環境做功-W=p2V2-p1V1，V1及V2分別為始態和終態的體積。Q=0，故ΔU=-(p2V2-plV1）；U2+p2V2=U1+p1V1；即H2=H1。所以焦耳-湯姆孫實驗（簡稱焦湯實驗）的熱力學實質是焓不改變，或者說它是壹個等焓過程（isenthalpic process）。
鑒於1843年，焦耳的自由膨脹實驗不夠精確，1852年焦耳和湯姆遜設計了壹個節流膨脹實驗來觀察實際氣體在膨脹時所發生的溫度變化。實驗如下：在壹個圓形絕熱筒的中部，置有壹個剛性的多孔塞，使氣體通過多孔塞緩慢地進行節流膨脹，並且在多孔塞的兩邊能夠維持壹定的壓力差，實驗時，將壓力和溫度恒定為p1和t1的某種氣體，連續地壓過多孔塞，使氣體在多孔塞右邊的壓力恒定為p2，且p1>p2.由於多孔塞的孔很小，氣體只能緩慢地從左側進入右側，從p1到p2的壓力差基本上全部發生在多孔塞內，由於多孔塞的節流作用，可保持左室p1部分和右室低壓p2的部分壓力恒定不變，即分別為p1與p2.這種維持壹定壓力差的絕熱膨脹過程叫做節流膨脹。