În sistemele închise, regulatoarele de temperatură sunt utilizate pentru a controla temperatura radiatoarelor, a unităților de răcire și a altor dispozitive care funcționează fie cu încălzire, fie cu răcire. Regulatoarele de temperatură, numite și termostate, sunt disponibile ca fiind mecanice, cu o scală de la simbolul fulgului de zăpadă până la 5 și versiuni electronice care permit determinarea precisă la grad.
Un senzor de temperatură este partea din regulatorul de temperatură care măsoară temperatura reală. Senzorii de temperatură mecanici constau din materiale care se contractă sau se dilată atunci când temperatura se modifică. Senzorii de temperatură electrici funcționează cu senzori care transmit datele către un microcalculator și reglează supapa cu ajutorul unui motor. Regulatorul de temperatură compară valoarea reală determinată de senzorul de temperatură cu valoarea dorită (valoarea de control). Dacă există o diferență (valoare de control), temperatura este corectată în consecință de către actorul regulatorului de temperatură.
În sistemele de încălzire, regulatoarele de temperatură pot fi instalate în mai multe locuri pentru a monitoriza temperatura și nu doar la radiatoare. Temperatura unui generator de căldură, cum ar fi un cazan, este controlată de un regulator de temperatură sub forma unui limitator de temperatură de siguranță pentru a se asigura că nu se depășește temperatura maximă.