自力式控制阀又称直接作用控制阀，是一大类不需要额外能源驱动的控制阀。它是一类把测量、控制和执行功能合为一体，利用被控对象本身能量带动其动作的控制阀，分为直接作用式和带指挥器作用式两大类。直接作用的自力式控制阀利用过程本身的压力或压差来驱动控制阀动作，也可用．温包式检测元件将温度转换为压力，然后驱动控制阀动作。其特点是结构简单、操作方便，但会引起压降，造成出口压力的非线性，通常，稳压精度在10％一20％。带指挥器作用的自力式控制阀可适用于小压降和大流量的自力式控制场合，出口压力变化范围可小于设定压力的10％。
由于自力式控制阀具有节能功能，因此，在一些控制要求不高的场合被广泛应用。自力式控制阀执行机构膜头的输入信号是控制阀前或阀后的压力或阀两端的压差，或经温包转换后的压力信号。执行机构的结构类似气动薄膜执行机构。
自力式控制阀对被控介质有一定要求，例如，自力式压力控制阀的被控介质温度应低于某一规定值，介质应干净，当介质温度较高时，例如，用于蒸汽或150℃以上的液体时，应设置冷凝器，使进入执行机构比较器内的介质温度低于规定值。
1、自力式压力、压差和流量控制阀。自力式压力控制阀根据取压点位置分阀前和阀后两类，取压点在阀前时，用于控制阀前压力恒定；取压点在阀后时，用于控制阀后压力恒定。对蒸汽介质，可采用冷凝器将介质蒸汽冷凝，保护进入膜头的介质温，度在现场环境温度，避免使膜片损坏。对气体介质，可直接将被控气体送膜头。
当将阀前和阀后压力同时引入执行机构的气室两侧时，自力式压差控制阀可以控制控制阀两端的压差恒定，也可将安装在管道上孔板两端的压差引入气动薄膜执行机构的气室两侧，组成自力式流量控制，或用其他方式将流量检测后用自力式压差控制阀实现流量控制。
另有一种采用重锤作为设定的自力式压力控制阀。重锤经杠杆连接到阀杆，其重力经放大后作用在阀杆上，而阀前或阀后压力经薄膜转换为推力同样作用在阀杆上，只有两者平衡时，阀杆才不移动。由于其结构更简单，维护量少，在一些不重要或初级的压力控制系统中被采用例如，蒸汽分压缸的压力控制等。
一些压力泄放阀(包括蒸汽疏水器、排气阀)和压力安全阀属于自力式两位控制阀。
液位控制可转换为压力或压差控制，因此，也可采用自力式压力或压差控制阀实现。
2、自力式温度控制阀。自力式温度控制阀的温度信号来自温包，当温度变化时，温包内的气体介质膨胀，使压力变化，该压力信号被用于作为控制信号,使自力式温度控制阀动作。