एक थर्मल प्रिंटर का सिद्धांत पारदर्शी फिल्म की एक परत के साथ एक प्रकाश - रंगीन सामग्री (आमतौर पर कागज) को कवर करना है, और फिर फिल्म को समय की अवधि के लिए गहरे रंग में बदलने के लिए गर्म (आमतौर पर काला, लेकिन नीला भी) को गर्म करता है। छवि हीटिंग द्वारा उत्पन्न होती है, जिससे फिल्म में रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। यह रासायनिक प्रतिक्रिया एक निश्चित तापमान पर की जाती है। उच्च तापमान इस रासायनिक प्रतिक्रिया में तेजी लाएगा। जब तापमान 60 डिग्री से कम होता है, तो फिल्म को एक लंबा समय लगता है, यहां तक कि कई साल, अंधेरे होने में भी; और जब तापमान 200 डिग्री है, तो यह प्रतिबिंब कुछ माइक्रोसेकंड में पूरा हो जाएगा। थर्मल प्रिंटर चुनिंदा रूप से थर्मल पेपर को एक निश्चित स्थिति में गर्म करता है, जिससे इसी ग्राफिक्स का उत्पादन होता है। हीटिंग को प्रिंट हेड पर एक छोटे से इलेक्ट्रिक हीटर द्वारा प्रदान किया जाता है जो थर्मल सामग्री के संपर्क में है। हीटर वर्ग डॉट्स या स्ट्रिप्स में व्यवस्थित होते हैं और प्रिंटर द्वारा तार्किक रूप से नियंत्रित होते हैं। जब संचालित किया जाता है, तो हीटिंग तत्व के अनुरूप एक ग्राफिक थर्मल पेपर पर उत्पन्न होता है। वही लॉजिक सर्किट जो हीटिंग तत्व को नियंत्रित करता है, पेपर फ़ीड को भी नियंत्रित करता है, ताकि ग्राफिक्स को पूरे लेबल या पेपर पर मुद्रित किया जा सके।
सबसे आम थर्मल प्रिंटर एक गर्म डॉट मैट्रिक्स के साथ एक निश्चित प्रिंट हेड का उपयोग करता है। प्रिंट हेड में 320 वर्ग डॉट्स होते हैं, जिनमें से प्रत्येक 0.25 मिमी × 0.25 मिमी है। इस डॉट मैट्रिक्स का उपयोग करते हुए, प्रिंटर थर्मल पेपर पर किसी भी स्थिति पर डॉट्स प्रिंट कर सकता है। इस तकनीक का उपयोग पेपर प्रिंटर और लेबल प्रिंटर में किया गया है
