Sonuçta termostatın işlevi motorun aşırı soğumasını önlemektir. Örneğin motor normal çalıştıktan sonra kışın araç kullanırken termostat yoksa motor sıcaklığı çok düşük olabilir. Bu sırada motor sıcaklığının çok düşük olmamasını sağlamak için motorun su dolaşımını geçici olarak durdurması gerekir.
Kullanılan ana termostat mum tipi bir termostattır. Soğutma sıcaklığı belirlenen değerin altına düştüğünde termostatın sıcaklık algılama gövdesindeki rafine parafin katı hale gelir ve termostat valfi bir yayın etkisi altında motor ile radyatör arasındaki boşluğu kapatır. Soğutma sıvısı, motorda küçük bir döngü gerçekleştirmek için su pompası aracılığıyla motora geri döner. Soğutma sıvısının sıcaklığı belirlenen değere ulaştığında parafin mumu erimeye başlar ve yavaş yavaş sıvı hale gelir ve buna göre hacim artar ve kauçuk boruyu sıkıştırarak büzülmesini sağlar. Kauçuk boru büzüştüğünde, itme çubuğuna yukarı doğru bir itme uygulanır ve itme çubuğu, valfi açmak için valfe doğru aşağı doğru ters bir itme kuvvetine sahiptir. Bu sırada soğutma sıvısı radyatörden ve termostat valfinden geçer ve ardından büyük bir döngü için su pompası aracılığıyla motora geri akar. Termostatların çoğu silindir kafasının su çıkış boru hattında düzenlenmiştir. Bunun avantajı yapının basit olması ve soğutma sistemindeki hava kabarcıklarının kolaylıkla ortadan kaldırılmasıdır; dezavantajı ise termostatın çalışma sırasında sıklıkla açılıp kapanması ve bunun sonucunda salınım oluşmasıdır.
