定常流の気体がオリフィスやバルブなどの狭窄部を通過するとき、通常は温度変化を経験します。 これは運動エネルギーの変化によるところもあるが、気体の非理性によるところもある。 上流と下流のダクトが十分に大きく、これらのステーションで運動エネルギーが無視できる場合、上流と下流の温度は狭窄によって生じる妨害から十分に離れて測定され、システムは断熱的であり、測定された効果は非理性だけによるものである。 熱力学の第一法則から、このようなプロセスは等温的であり、ジュール-トムソン係数を次のように定義することができる：
狭窄部での圧力低下による温度変化の尺度として
大体常温の実際の気体の場合、μは正、すなわち温度が狭窄部を通過すると下がります。 水素やヘリウムの場合は負であり、温度は上昇する。 高温では、ほとんどの気体でμは下がり、負になることもある。圧力をかけることによって、常温でもμは負になるが、これを達成するには通常200barを超える圧力が必要である
。