يتمثل مبدأ الطابعة الحرارية في تغطية المواد الملونة - (عادةً الورق) مع طبقة من الأفلام الشفافة ، ثم تسخين الفيلم لفترة من الوقت لتحويله إلى لون غامق (عادةً ما يكون أسودًا ، ولكن أيضًا أزرق). يتم إنشاء الصورة عن طريق التدفئة ، مما يسبب تفاعلًا كيميائيًا في الفيلم. يتم إجراء هذا التفاعل الكيميائي في درجة حرارة معينة. ارتفاع درجة الحرارة سوف تسريع هذا التفاعل الكيميائي. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 60 درجة ، يستغرق الفيلم وقتًا طويلاً ، حتى عدة سنوات ، ليصبح مظلمًا ؛ وعندما تكون درجة الحرارة 200 درجة ، سيتم الانتهاء من هذا الانعكاس في عدد قليل من microseconds. تقوم الطابعة الحرارية بتسخين الورق الحراري بشكل انتقائي في موضع معين ، وبالتالي إنتاج رسومات مقابلة. يتم توفير التدفئة بواسطة سخان كهربائي صغير على رأس الطباعة الذي يتلامس مع المادة الحرارية. يتم ترتيب السخانات في نقاط أو شرائط مربعة ويتم التحكم فيها منطقيا بواسطة الطابعة. عند القيادة ، يتم إنشاء رسم يتوافق مع عنصر التدفئة على الورق الحراري. تتحكم الدائرة المنطقية نفسها التي تتحكم في عنصر التدفئة أيضًا في تغذية الورق ، بحيث يمكن طباعة الرسومات على الملصق أو الورق بأكمله.
تستخدم الطابعة الحرارية الأكثر شيوعًا رأسًا للطباعة الثابتة مع مصفوفة نقطة ساخنة. يحتوي رأس الطباعة على 320 نقطة مربعة ، كل منها 0.25 مم × 0.25 مم. باستخدام مصفوفة DOT هذه ، يمكن للطابعة طباعة النقاط على أي موضع على الورق الحراري. تم استخدام هذه التكنولوجيا في طابعات الورق وطابعات الملصقات