התרמוסטט מתאים אוטומטית את כמות המים הנכנסת לרדיאטור בהתאם לטמפרטורת מי הקירור ומשנה את טווח זרימת המים כדי להתאים את קיבולת פיזור החום של מערכת הקירור ולהבטיח שהמנוע פועל בטווח טמפרטורות מתאים. יש לשמור על התרמוסטט במצב טכני תקין, אחרת הדבר יפגע קשות בפעולה התקינה של המנוע. פתיחת שסתום הראשי של התרמוסטט מאוחרת מדי תגרום להתחממות יתר של המנוע; פתיחת שסתום הראשי מוקדם מדי, זמן חימום המנוע יתארך וטמפרטורת המנוע תהיה נמוכה מדי.
בסך הכל, מטרת התרמוסטט היא למנוע מהמנוע להתקרר יתר על המידה. לדוגמה, לאחר שהמנוע פועל כראוי, ייתכן שהמנוע יהיה קר מדי במהירות חורף ללא תרמוסטט. בשלב זה, המנוע צריך להפסיק באופן זמני את זרימת המים כדי להבטיח שטמפרטורת המנוע לא תהיה נמוכה מדי.
