Bộ điều nhiệt là một loạt các thành phần điều khiển tự động trải qua biến dạng vật lý bên trong công tắc theo sự thay đổi nhiệt độ trong môi trường làm việc, dẫn đến một số hiệu ứng đặc biệt và hành động dẫn hoặc ngắt kết nối. Nó cũng cung cấp dữ liệu nhiệt độ cho mạch dựa trên các nguyên lý hoạt động khác nhau của các thành phần điện tử ở các nhiệt độ khác nhau, để mạch thu thập dữ liệu nhiệt độ.
Bộ điều khiển nhiệt độ môi trường chất lỏng sử dụng các nguyên lý giãn nở và co lại do nhiệt của chất lỏng nhạy cảm với nhiệt độ và tính không nén của chất lỏng để đạt được sự điều chỉnh tự động. Khi nhiệt độ được kiểm soát để tăng lên, lực đẩy được tạo ra bởi sự giãn nở của chất lỏng cảm biến nhiệt độ sẽ làm giảm môi trường nhiệt để hạ nhiệt độ đầu ra; Khi nhiệt độ được kiểm soát để giảm xuống, chất lỏng cảm biến nhiệt độ sẽ co lại. Dưới tác động của thiết bị đặt lại, môi trường nhiệt được mở ra để tăng nhiệt độ đầu ra, để nhiệt độ được kiểm soát có thể đạt và duy trì trong phạm vi nhiệt độ đã cài đặt.
Nguyên lý hoạt động của bộ điều nhiệt lưỡng kim dựa trên nguyên lý giãn nở và co lại vì nhiệt của các vật thể. Giãn nở và co lại vì nhiệt là đặc điểm chung của các vật thể, nhưng mức độ giãn nở và co lại vì nhiệt khác nhau giữa các vật thể khác nhau. Hai mặt của tấm lưỡng kim là các chất dẫn điện của các chất khác nhau. Do mức độ giãn nở và co lại khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau, tấm lưỡng kim uốn cong và chạm vào các tiếp điểm hoặc công tắc đã đặt, khiến mạch đã đặt (bảo vệ) bắt đầu hoạt động.
Bộ điều khiển nhiệt độ màu hoạt động theo nguyên lý một số lớp phủ tạo ra màu sắc khác nhau ở nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, sử dụng tinh thể lỏng ở nhiệt độ khác nhau có thể tạo ra màu sắc khác nhau, sau đó sử dụng bộ thu màu loại camera để cung cấp dữ liệu khác nhau cho mạch, do đó điều khiển mạch.