想要了解工作原理需要了解金属膨胀节的组成结构。虽然金属膨胀节的结构形式有多种，结构上主要由波纹管以及金属结构件所构成。其中核心元件不锈钢波纹管进行伸缩运动，（类似弹簧伸缩），吸收管道因温度变化而产生的伸长或缩短位移，使两固定支架之间的距离不变并释放其温度应力，使管道能够稳定的运行。对于需要承受内压和温差变形的设备或管道系统，金属膨胀节补偿应力和温差变形所引起的二次应力，达到符合交变载荷和疲劳寿命的要求。应用于大型设备、管系吸收地基下沉，补偿位移变形应力，使结构稳定。吸收振源引起的管道振动，吸振隔振。
由于金属波纹膨胀节具有的作用及特点，使其广泛应用于石油化工、电力、冶金、热力、市政、环保等行业的工程上。