Ogólnie rzecz biorąc, termostaty działają za pomocą przełącznika rtęci, który styka się z przewodem termometru, aby uruchomić dźwignię regulacji temperatury w odpowiedzi na rozszerzanie lub kurczenie się drutów podczas ogrzewania lub chłodzenia. Rozciąganie i kurczenie się tych przewodów powoduje przełączanie przekaźników sterujących ogrzewaniem i chłodzeniem poprzez uruchamianie wentylatora cyrkulacyjnego i nagrzewnicy lub klimatyzatora.
Nowoczesne termostaty używają co najmniej dwóch półprzewodników, takich jak termistory lub termometry oporowe, do włączania urządzenia HVAC. Jeden przełącznik reguluje tryb - grzanie lub chłodzenie - podczas gdy drugi steruje wentylatorem obiegowym. Po przełączeniu termostatu, cewka termometru i przełącznik rtęci obracają się w lewo, wysyłając strumień rtęci przez przełącznik rtęci. Ten strumień rtęci sygnalizuje przekaźnik, który włącza grzejnik i wentylator cyrkulacyjny. Gdy pomieszczenie się ociepli, cewka termometru rozszerzy się, powodując jego rozwinięcie. Spycha to przełącznik rtęci w przeciwnym kierunku, zrywając styk przekaźnika i wyłączając ciepło. Z kolei ruch przeciwny uruchamia klimatyzację. Gdy pomieszczenie się ochładza, cewka termometru kurczy się, powodując jego zwijanie i przechylając przełącznik rtęci z powrotem w lewo.
