תרמוסטט מכוון אוטומטית את כמות המים הנכנסת לרדיאטור בהתאם לטמפרטורת מי הקירור ומשנה את טווח מחזור המים כדי להתאים את יכולת פיזור החום של מערכת הקירור ולהבטיח שהמנוע עובד בטווח טמפרטורות מתאים. התרמוסטט חייב להישמר במצב טכני טוב, אחרת זה ישפיע קשות על הפעולה הרגילה של המנוע. אם השסתום הראשי של התרמוסטט נפתח מאוחר מדי, זה יגרום להתחממות יתר של המנוע; אם השסתום הראשי נפתח מוקדם מדי, זמן חימום המנוע יוארך וטמפרטורת המנוע תהיה נמוכה מדי.
בסך הכל, מטרת התרמוסטט היא למנוע מהמנוע להתקרר מדי. לדוגמה, לאחר שהמנוע פועל כהלכה, המנוע עלול להיות קר מדי במהירות חורף ללא תרמוסטט. בשלב זה, המנוע צריך לעצור זמנית את זרימת המים כדי להבטיח שטמפרטורת המנוע אינה נמוכה מדי
