In generale, i termostati funzionano utilizzando un interruttore a mercurio che è in contatto con un filo del termometro per attivare una leva di regolazione della temperatura in risposta all'espansione o alla contrazione dei fili quando vengono riscaldati o raffreddati. L'espansione e la contrazione di questi fili innesca i relè di commutazione che controllano il riscaldamento e il raffreddamento attivando una ventola di circolazione e un riscaldatore o un condizionatore d'aria.
I termostati moderni utilizzano almeno due semiconduttori, come termistori o termometri a resistenza, per accendere l'unità HVAC. Un interruttore regola la modalità - riscaldamento o raffreddamento - mentre l'altro controlla la ventola di circolazione. Una volta spostato l'interruttore sul termostato, la bobina del termometro e l'interruttore del mercurio ruotano verso sinistra, inviando un flusso di mercurio attraverso l'interruttore del mercurio. Questo flusso di mercurio segnala un relè che accende il riscaldatore e la ventola di circolazione. Mentre la stanza si riscalda, la bobina del termometro si espande, provocando lo spiegamento. Questo spinge l'interruttore del mercurio nella direzione opposta, interrompendo il contatto del relè e spegnendo il calore. Il movimento opposto, a sua volta, fa scattare l'inizio del condizionatore d'aria. Quando la stanza si raffredda, la bobina del termometro si contrae, facendolo arricciare e inclinare nuovamente l'interruttore del mercurio verso sinistra.
