Termostat, genellikle bir sıcaklık algılama bileşeni içeren, genişleyerek veya daralarak soğutma sıvısının akışını açıp kapatan, yani soğutma sıvısının sıcaklığına göre radyatöre giren suyu otomatik olarak ayarlayan, soğutma sıvısının sirkülasyon aralığını değiştiren, soğutma sistemi ısı dağıtma kapasitesini ayarlayan bir tür otomatik sıcaklık düzenleme cihazıdır.
Ana motor termostatı, soğutma sıvısı sirkülasyonunu kontrol etmek için termal genleşme ve soğuk büzülme prensibiyle içindeki parafin tarafından kontrol edilen balmumu tipi termostattır. Soğutma sıcaklığı belirtilen değerden düşük olduğunda, termostat sıcaklık algılama gövdesindeki rafine parafin katılaşır, termostat valfi yay etkisi altında motor ve radyatör arasındaki kanalı kapatır, soğutma sıvısı su pompasından motora geri döner, motor küçük çevrimi. Soğutma sıvısının sıcaklığı belirtilen değere ulaştığında, parafin erimeye başlar ve yavaş yavaş sıvı hale gelir ve hacim artar ve kauçuk boruyu büzülmesi için bastırır. Aynı zamanda, kauçuk boru büzülür ve itme çubuğuna yukarı doğru bir itme uygular. İtme çubuğu, valfi açmak için valf üzerinde aşağı doğru bir itmeye sahiptir. Bu sırada, soğutma sıvısı radyatörden ve termostat valfinden akar ve ardından büyük sirkülasyon için su pompasından motora geri akar. Termostatın çoğu, basit yapı avantajına sahip olan ve soğutma sistemindeki kabarcıkları boşaltmayı kolaylaştıran silindir kapağının su çıkış borusunda düzenlenmiştir; Dezavantajı ise termostat çalışırken sık sık açılıp kapanarak salınım olayının oluşmasıdır.
Motor çalışma sıcaklığı düşük olduğunda (70°C'nin altında), termostat radyatöre giden yolu otomatik olarak kapatır ve su pompasına giden yolu açar. Su ceketinden akan soğutma suyu hortum aracılığıyla doğrudan su pompasına girer ve su pompası tarafından sirkülasyon için su ceketine gönderilir. Soğutma suyu radyatör tarafından dağıtılmadığı için motorun çalışma sıcaklığı hızla artabilir. Motor çalışma sıcaklığı yüksek olduğunda (80°C'nin üzerinde), termostat su pompasına giden yolu otomatik olarak kapatır ve radyatöre giden yolu açar. Su ceketinden akan soğutma suyu radyatör tarafından soğutulur ve daha sonra su pompası tarafından su ceketine gönderilir, bu da soğutma yoğunluğunu iyileştirir ve motorun aşırı ısınmasını önler. Bu çevrim yoluna büyük çevrim denir. Motor çalışma sıcaklığı 70 °C ile 80°C arasında olduğunda, büyük ve küçük çevrimler aynı anda bulunur, yani büyük çevrim için soğutma suyunun bir kısmı ve küçük çevrim için soğutma suyunun diğer kısmı.
Araba termostatının işlevi, sıcaklık normal sıcaklığa ulaşmadan önce arabayı kapatmaktır. Bu sırada, motorun soğutma sıvısı su pompası tarafından motora geri döndürülür ve motorun hızlı bir şekilde ısınmasını sağlamak için motordaki küçük sirkülasyon gerçekleştirilir. Sıcaklık normali aştığında açılabilir, böylece soğutma sıvısı büyük sirkülasyon için tüm tank radyatör döngüsünden geçerek hızlı bir şekilde ısı dağılımı sağlanır.