Принцип теплового принтера полягає в тому, щоб покрити світло - кольоровий матеріал (як правило, папір) шаром прозорої плівки, а потім нагрівати плівку протягом певного часу, щоб перетворити її на темний колір (як правило, чорний, але також синій). Зображення генерується нагріванням, викликаючи хімічну реакцію у плівці. Ця хімічна реакція проводиться при певній температурі. Висока температура прискорить цю хімічну реакцію. Коли температура нижча за 60 градусів, плівка займає тривалий час, навіть кілька років, щоб стати темним; І коли температура становить 200 градусів, це відображення буде завершено в декількох мікросекундах. Тепловий принтер вибірково нагріває тепловий папір у певному положенні, тим самим виробляючи відповідну графіку. Опалення забезпечується невеликим електричним нагрівачем на друкованій головці, яка контактує з тепловим матеріалом. Обігрівачі розташовані у квадратних крапках або смужках і логічно контролюються принтером. При керуванні на тепловому папері генерується графіка, що відповідає нагрівальному елементу. Той самий логічний ланцюг, який керує нагрівальним елементом, також керує подачі паперу, щоб графіку можна було надрукувати на всій мітці або папері.
Найпоширеніший тепловий принтер використовує фіксовану друковану головку з нагрітою матрицею крапки. Друкна головка має 320 квадратних крапок, кожна з яких - 0,25 мм × 0,25 мм. Використовуючи цю матрицю крапки, принтер може друкувати крапки на будь -якому положенні на тепловому папері. Ця технологія використовувалася в паперових принтерах та принтерах етикетки