Dans les installations de chauffage fermées, l'eau se dilate lors du chauffage. Le vase d'expansion à membrane absorbe ce volume excédentaire, évitant ainsi des montées de pression inadmissibles. Il est divisé en une chambre eau et une chambre gaz séparées par une membrane souple, la chambre gaz étant prégonflée à l'azote. Lorsque la température baisse, l'eau se contracte et la pression du gaz repousse l'eau dans le circuit. Le dimensionnement dépend du volume de l'installation, de l'écart de température et de la pression maximale admissible. Un vase sous-dimensionné provoque des déclenchements fréquents du clapet de sécurité.