कुल मिलाकर, थर्मोस्टेट का कार्य इंजन को अत्यधिक ठंडा होने से बचाना है। उदाहरण के लिए, इंजन के सामान्य रूप से काम करने के बाद, यदि सर्दियों में गाड़ी चलाते समय कोई थर्मोस्टेट नहीं है, तो इंजन का तापमान बहुत कम हो सकता है। इस समय, यह सुनिश्चित करने के लिए कि इंजन का तापमान बहुत कम न हो, इंजन को पानी के संचलन को अस्थायी रूप से रोकने की आवश्यकता है।
उपयोग किया जाने वाला मुख्य थर्मोस्टेट एक मोम प्रकार का थर्मोस्टेट है। जब शीतलन तापमान निर्दिष्ट मूल्य से कम होता है, तो थर्मोस्टेट के तापमान संवेदन निकाय में परिष्कृत पैराफिन मोम ठोस होता है, और थर्मोस्टेट वाल्व स्प्रिंग की कार्रवाई के तहत इंजन और रेडिएटर के बीच के अंतर को बंद कर देता है। इंजन में एक छोटा चक्र चलाने के लिए शीतलक पानी पंप के माध्यम से इंजन में लौटता है। जब ठंडा करने वाले तरल का तापमान निर्दिष्ट मान तक पहुँच जाता है, तो पैराफिन मोम पिघलना शुरू हो जाता है और धीरे-धीरे तरल हो जाता है, और मात्रा तदनुसार बढ़ जाती है और रबर ट्यूब को संपीड़ित करके इसे सिकोड़ देती है। जब रबर ट्यूब सिकुड़ती है, तो पुश रॉड पर ऊपर की ओर जोर लगाया जाता है, और वाल्व को खोलने के लिए पुश रॉड में वाल्व पर नीचे की ओर उल्टा जोर लगाया जाता है। इस समय, शीतलक रेडिएटर और थर्मोस्टेट वाल्व से गुजरता है, और फिर एक बड़े चक्र के लिए पानी पंप के माध्यम से इंजन में वापस प्रवाहित होता है। अधिकांश थर्मोस्टैट सिलेंडर हेड की जल आउटलेट पाइपलाइन में व्यवस्थित होते हैं। इसका लाभ यह है कि संरचना सरल है और शीतलन प्रणाली में हवा के बुलबुले को खत्म करना आसान है; नुकसान यह है कि काम के दौरान थर्मोस्टेट अक्सर खोला और बंद किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप दोलन होता है।