Nel complesso, la funzione del termostato è quella di evitare che il motore si raffreddi eccessivamente. Ad esempio, dopo che il motore ha funzionato normalmente, se non è presente il termostato durante la guida in inverno, la temperatura del motore potrebbe essere troppo bassa. A questo punto, il motore deve interrompere temporaneamente la circolazione dell'acqua per garantire che la temperatura del motore non sia troppo bassa.
Il termostato principale utilizzato è un termostato a cera. Quando la temperatura di raffreddamento è inferiore al valore specificato, la cera di paraffina raffinata nel corpo sensibile della temperatura del termostato è solida e la valvola del termostato chiude lo spazio tra il motore e il radiatore sotto l'azione di una molla. Il liquido refrigerante ritorna al motore attraverso la pompa dell'acqua per eseguire un piccolo ciclo nel motore. Quando la temperatura del liquido di raffreddamento raggiunge il valore specificato, la cera di paraffina inizia a sciogliersi e diventa gradualmente liquida, il volume aumenta di conseguenza e comprime il tubo di gomma per farlo restringere. Quando il tubo di gomma si restringe, viene applicata una spinta verso l'alto all'asta di spinta e l'asta di spinta esercita una spinta inversa verso il basso sulla valvola per aprire la valvola. A questo punto, il liquido refrigerante passa attraverso il radiatore e la valvola termostatica, quindi ritorna al motore attraverso la pompa dell'acqua per un ciclo ampio. La maggior parte dei termostati sono disposti nella tubazione di uscita dell'acqua della testata. Il vantaggio di ciò è che la struttura è semplice ed è facile eliminare le bolle d'aria nel sistema di raffreddamento; lo svantaggio è che il termostato viene spesso aperto e chiuso durante il lavoro, con conseguente oscillazione.
