برای عملکرد درست موتور، دمای آن باید در محدوده معینی نگه داشته شود سرد بودن موتور باعث می‌شود که غلظت روغن بالا رود و روانکاری قطعات به خوبی صورت نگیرد و گرم بودن بیش از حد آن هم باعث می‌شود روغن خیلی رقیق شود و خاصیت روان کنندگی خود را از دست بدهد بنابراین ضرورت کامل دارد که دمای موتور در حد ۸۵ درجه سانتیگراد نگه داشته شود.

در ابتدا که موتور سرد است ترموستات مسیر ورود آب به رادیاتور را می‌بندد. بنابراین آبی که برای گردش در دور سیلندر مورد استفاده است قرار می‌گیرد فقط‌‌ همان مسیر بسته دور موتور را طی می‌کند و وارد رادیاتور نمی‌شود تا گرمای آن به ۸۵ درجه سانتیگراد برسد در این حالت گرمای مزبور باعث فعال شدن ترموستات شده و جیوه‌ای که درون آن است منبسط شده و مسیر ورود آب به رادیاتور را باز می‌کند تا درجه حرارت بیش از این بالا نرود با پائین آمدن حرارت مجددا ترموستات بسته می‌شود و همین سیکل مرتب تکرار می‌شود تا درجه حرارت موتور در حد مطلوب باقی بماند. در واقع این ترموستات یک وسیله مکانیکی هوشمند است که کار یک شیر قطع و وصل اتوماتیک را انجام می‌دهد. استفاده از ترموستات همیشه باید صورت گیرد و از این نظر فرقی بین روزهای گرم تابستان و یا روزهای سرد زمستان وجود ندارد.

بعضی افراد اینگونه باور دارند که ترموستات را فقط به هنگام فصل سرد سال و هنگام استفاده از بخاری ماشین مورد استفاده قرار می‌دهند، اگر سیستم خنک کننده موتور همیشه تمیز و درجه حرارت موتور در حد معمول باشد ترموستات سال‌ها عمر می‌کند اگر چه ترموستات از نظر ثابت نگه داشتن درجه حرارت نقش مهمی در موتور دارد ولی در صورت گیر کردن ممکن است سبب کاهش یا افزایش حرارت موتور شود اگر ترموستات در وضعیت باز گیر کند موتور در فصل زمستان به درجه حرارت موثر خود نخواهد رسید از طرف دیگر ترموستات در وضعیت بسته گیر کرده باشد یا در درجه حرارت بیش از حد مجاز باشد گرمای موتور افزایش می‌یابد و آب سیستم خنک کننده شروع به جوشیدن می‌کند.

بنابراین انتخاب نوع ترموستات بستگی مستقیم به استانداردی دارد که سازنده خودرو برای موتور آن تعیین کرده است و برای فهمیدن آن باید به دفترچه راهنما یا تعمیرگاه مجاز آن خودرو مراجعه کرد.