它是利用管道敷设上的自然弯曲来吸收管道的热伸长变形，常见的有L形或z形。L形与z形补偿器(又称自然补偿器)可以利用管道中的弯头构成，且便于安装。在管道施工中，应充分利用这两种补偿器做热膨胀的补偿，然后再考虑采用其它种类的补偿器。自动补偿的优点是可以节省补偿器，缺点是管道变形时产生横向位移。
方形补偿器广泛用于碳钢、不锈钢管道以及有色金属管道。它是由4个90。弯管组成，采用冷弯法或热弯法弯制，也可以采用折皱弯头。方形补偿器的优点是制造方便，轴向推力较小，补偿量大，运行可靠，严密性好，不需要经常维修。其缺点是单面外伸臂较长，占地面积较大，需要增设管架，当管径较大时不宜采用。
填料式补偿器又称套管式补偿器，它可以分为铸铁和钢制两种。填料补偿器的工作原理是当管道热胀冷缩时，大小套筒作相对移动以吸收其膨胀长度。填料与套筒之间因为摩擦产生反推力，其大小与管道内压力成正比，而与管道的变形量无关。安装时，填料式补偿器的大小套简两端各有一个支点，一个固定，一个滑动。这种补偿器的优点是占地面积小，安装简单，流体阻力小，壁厚耐腐蚀，有较大的补偿能力。其缺点是造价较高，制作较为困难，容易漏水、漏气，它适用于温差大、内压力低以及介质不易泄漏的管道，常压煤气管道中常采用。
鼓型补偿器安装简单，流体阻力小，但补偿能力小，强度较弱，一般用于直径大，低压而又怕泄
漏的介质，在高炉煤气输送中常用。鼓型补偿器应配置在距离不大于6 m的曲早片支架，而且一般布置在两固定支架中间。鼓型补偿器优点是制作较容易，投资较省；缺点是抗腐蚀性不好。
煤气管道上最常用的是波纹补偿器。波纹补偿器最主要元件是波纹管；主要性能包括：补偿量、弹性刚度，耐压强度、稳定性、疲劳强度等。一般设计管网时要求波纹补偿器在满足强度、稳定性和疲劳寿命前提下，补偿量越大越好，刚度值越小越好。波纹补偿器允许的补偿能力一般按最大补偿能力的1/2~2/3计算。为了防止横向突出，波纹补偿器的波数不宜太多，一般常用的是1～4个波，因为波数太多就会破坏对称变形。
波纹补偿器安装时的环境温度高于补偿零点温度，应预先压缩，如果安装时的环境温度低于补偿零点温度，则应预先拉伸。通常，波纹补偿器所用的材料为奥氏体系列不锈钢(如1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10)及碳钢，也可以选用特种合金、高温合金、高镍合金等金属材料，以及硅橡胶、氟橡胶等复合非金属材料。这是在煤气管道补偿中应用最为广泛的一种补偿器，也可适用于蒸汽、热水、氧气、氮气或其它无腐蚀性介质的管道系统。
