Термостат автоматично регулює кількість води, що надходить у радіатор, відповідно до температури охолоджувальної води та змінює діапазон циркуляції води, щоб регулювати тепловіддачу системи охолодження та забезпечити роботу двигуна в межах належного температурного діапазону. Термостат повинен бути в належному технічному стані, інакше це серйозно вплине на нормальну роботу двигуна. Якщо головний клапан термостата відкрити занадто пізно, це призведе до перегріву двигуна; якщо головний клапан відкрити занадто рано, час попереднього прогріву двигуна збільшиться, а температура двигуна буде занадто низькою.
Загалом, призначення термостата полягає в тому, щоб запобігти надмірному охолодженню двигуна. Наприклад, після того, як двигун працює належним чином, він може бути занадто холодним на зимовій швидкості без термостата. У цей момент двигуну потрібно тимчасово припинити циркуляцію води, щоб температура двигуна не була занадто низькою.