Pracovný princíp tepelnej tlačiarne je, že na tlačovej hlave je nainštalovaný prvok vykurovania polovodiča. Po zahrievaní tlačovej hlavy a dotknutí sa papiera z tepelného tlače je možné vytlačiť požadovaný vzor. Princíp je podobný princípu tepelného faxového stroja. Obrázok sa vytvára zahrievaním a spôsobuje chemickú reakciu vo filme. Táto chemická reakcia tepelnej tlačiarne sa vykonáva pri určitej teplote. Vysoká teplota urýchli túto chemickú reakciu. Ak je teplota nižšia ako 60 stupňov, trvá dlho, dokonca niekoľko rokov, kým papier stmavne; A keď je teplota 200 stupňov, táto reakcia sa dokončí v niekoľkých mikrosekúnd.