Alt i alt er termostatens funktion at forhindre motoren i at overkøle. For eksempel, efter at motoren fungerer normalt, hvis der ikke er nogen termostat, når du kører om vinteren, kan motorens temperatur være for lav. På dette tidspunkt skal motoren midlertidigt stoppe vandcirkulationen for at sikre, at motortemperaturen ikke bliver for lav.
Den primære termostat, der anvendes, er en termostat af vokstypen. Når køletemperaturen er lavere end den specificerede værdi, er den raffinerede paraffinvoks i termostatens temperaturfølende krop fast, og termostatventilen lukker mellemrummet mellem motoren og køleren under påvirkning af en fjeder. Kølevæsken vender tilbage til motoren gennem vandpumpen for at udføre en lille cyklus i motoren. Når temperaturen på kølevæsken når den angivne værdi, begynder paraffinvoksen at smelte og bliver gradvist flydende, og volumenet stiger tilsvarende og komprimerer gummirøret for at få det til at krympe. Når gummirøret krymper, påføres et opadgående tryk på stødstangen, og stødstangen har et nedadgående omvendt tryk til ventilen for at åbne ventilen. På dette tidspunkt passerer kølevæsken gennem radiatoren og termostatventilen og strømmer derefter tilbage til motoren gennem vandpumpen i en stor cyklus. De fleste af termostaterne er anbragt i cylinderhovedets vandudløbsrør. Fordelen ved dette er, at strukturen er enkel, og det er nemt at fjerne luftboblerne i kølesystemet; Ulempen er, at termostaten ofte åbnes og lukkes under arbejdet, hvilket resulterer i svingninger.