V uzavřených systémech se regulátory teploty používají k řízení teploty radiátorů, chladicích jednotek a dalších zařízení, která pracují s vytápěním nebo chlazením. Regulátory teploty, nazývané také termostaty, jsou k dispozici jako mechanické a v elektronické verzi, která umožňuje přesné stanovení teploty.
Teplotní senzor je část regulátoru teploty, která měří skutečnou teplotu. Mechanické snímače teploty se skládají z materiálů, které se při změně teploty smršťují nebo rozpínají. Elektrické snímače teploty pracují se senzory, které přenášejí data do mikropočítače a regulují kotel nebo směšovací ventil. Regulátor teploty porovnává skutečnou hodnotu určenou teplotním čidlem s požadovanou hodnotou (regulační hodnotou). Pokud existuje rozdíl (regulační hodnota), je teplota příslušně korigována aktuátorem regulátoru teploty.
V topných systémech mohou být regulátory teploty instalovány na několika místech, aby sledovaly teplotu, nejen u radiátorů. Teplota tepelného generátoru, například kotle, je řízena regulátorem teploty ve formě bezpečnostního omezovače teploty, aby bylo zajištěno, že nebude překročena maximální teplota.