Ο θερμοστάτης ρυθμίζει αυτόματα την ποσότητα νερού που εισέρχεται στο ψυγείο ανάλογα με τη θερμοκρασία του νερού ψύξης και αλλάζει το εύρος κυκλοφορίας του νερού για να ρυθμίσει την ικανότητα απαγωγής θερμότητας του συστήματος ψύξης και να διασφαλίσει ότι ο κινητήρας λειτουργεί εντός του κατάλληλου εύρους θερμοκρασίας. Ο θερμοστάτης πρέπει να διατηρείται σε καλή τεχνική κατάσταση, διαφορετικά θα επηρεάσει σοβαρά την κανονική λειτουργία του κινητήρα. Εάν η κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη ανοίξει πολύ αργά, θα προκαλέσει υπερθέρμανση του κινητήρα. Εάν η κύρια βαλβίδα ανοίξει πολύ νωρίς, ο χρόνος προθέρμανσης του κινητήρα θα παραταθεί και η θερμοκρασία του κινητήρα θα είναι πολύ χαμηλή.
Συνολικά, ο σκοπός του θερμοστάτη είναι να αποτρέψει την υπερβολική ψύξη του κινητήρα. Για παράδειγμα, αφού ο κινητήρας λειτουργήσει σωστά, μπορεί να είναι πολύ κρύος σε χειμερινή ταχύτητα χωρίς θερμοστάτη. Σε αυτό το σημείο, ο κινητήρας πρέπει να διακόψει προσωρινά την κυκλοφορία του νερού για να διασφαλίσει ότι η θερμοκρασία του κινητήρα δεν είναι πολύ χαμηλή.