其工作原理是通過溫度傳感器對環境溫度自動進行采樣、即時監控，當環境溫度高于控制設定值時控制電路啟動，可以設置控制回差。如溫度還在升，當升到設定的超限報警溫度點時，啟動超限報警功能。當被控制的溫度不能得到有效的控制時，為了防止設備的毀壞還可以通過跳閘的功能來停止設備繼續運行。主要應用于電力部門使用的各種高低壓開關柜、干式變壓器、箱式變電站及其他相關的溫度使用領域。
仔細看溫控器上的三個腳，它們都有用英文字母和數字兩種方法來代替，分別是：H（6）、L（3）、C（4）。
H（6）接棕色線，是電源的火線；
L（3）接灰色線，是燈的火線；
C(4)接白色線，是壓縮機的火線。
控制方法一般分為兩種；一種是由被冷卻對象的溫度變化來進行控制，多采用蒸氣壓力式溫度控制器，另一種由被冷卻對象的溫差變化來進行控制，多采用電子式溫度控制器。
其采用的模糊控制技術如PID控制，P（Proportional）比例+I（Integral）積分+D（Differential）微分控制。
雙金屬片突跳式溫控器是一種將定溫后的雙金屬片作為熱敏感反應組件，當產品主件溫度升高時所產生的熱量傳遞到雙金屬圓片上，達到動作溫度設定時迅速動作，通過機構作用是觸點斷開或閉合；當溫度下降到復位溫度設定時，雙金屬片迅速回復原狀，使觸點閉合或斷開，達到接通或斷開電路的目的，從而控制電路。
各種突跳式溫控器的型號統稱KSD，常見的如KSD301,KSD302等，該溫控器是雙金屬片溫控器的新型產品，主要作為各種電熱產品具過熱保護時，通常與熱熔斷器串接使用，突跳式溫控器作為一級保護。熱熔斷器則在突跳式溫控器失婁或失效導致電熱元件超溫時，作為二級保護自，有效地防止燒壞電熱元件以及由此而引起的火災事故。
是當被控制對象的溫度發生變化時使溫控器感溫部內的物質（一般是液體）產生相應的熱脹冷縮的物理現象（體積變化），與感溫部連通一起的膜盒產生膨脹或收縮。以杠桿原理，帶動開關通斷動作，達到恒溫目的液脹式溫控器具有控溫準確，穩定可靠，開停溫差小，控制溫控調節范圍大，過載電流大等性能特點。液漲式溫控器主要用于家電行業，電熱設備，制冷行業等溫度控制場合用。
該溫控器通過密閉的內充感溫工質的溫包和毛細管，把被控溫度的變化轉變為空間壓力或容積的變化，達到溫度設定值時，通過彈性元件和快速瞬動機構，自動關閉觸頭，以達到自動控制溫度的目的。它由感溫部、溫度設定主體部、執行開閉的微動開關或自動風門等三部分組成。壓力式溫控器適用于制冷器具（如電冰箱冰柜等）和制熱器等場合。
電子式溫度控制器（電阻式）是采用電阻感溫的方法來測量的，一般采用白金絲、銅絲、鎢絲以及熱敏電阻等作為測溫電阻，這些電阻各有其優確點。一般家用空調大都使用熱敏電阻式。電子式溫度控制器具有穩定，體積小的優點，在越來越多的領域中得到使用。
溫控器（圖8）如您對此文章感興趣請見：德國賀德克溫控器的工作原理和接線方法HYDAC
