Zasada działania drukarki termicznej polega na pokryciu jasnego materiału (zwykle papieru) przezroczystą folią i podgrzaniu folii przez pewien czas, aby stała się ciemna (zazwyczaj czarna, również niebieska). Obraz jest generowany przez ogrzewanie i reakcję chemiczną w filmie. Ta reakcja chemiczna jest przeprowadzana w określonej temperaturze. Wysokie temperatury mogą przyspieszyć tę reakcję chemiczną. Gdy temperatura jest niższa niż 60 ° C, film staje się ciemny, a gdy temperatura wynosi 200 ° C, odbicie to zostanie zakończone w ciągu kilku mikrosekund.
Drukarka termiczna selektywnie podgrzewa określone położenie papieru termicznego, generując w ten sposób odpowiedni wzór. Ogrzewanie zapewnia mały grzejnik elektryczny na głowicy drukującej, który styka się z materiałem termoczułym. Grzejniki są rozmieszczone w drukarce w kwadratowe kropki lub paski w celu sterowania logicznego. Po uruchomieniu na papierze termicznym generowany jest wzór odpowiadający elementowi grzewczemu. Ten sam obwód logiczny, który steruje elementem grzewczym, kontroluje również podawanie papieru, dzięki czemu grafika może być drukowana na całej etykiecie lub papierze.
Najpopularniejsza drukarka termiczna wykorzystuje stałą głowicę drukującą z podgrzewaną matrycą punktową. Głowica drukująca jest wyposażona w 320 kropek kwadratowych, każda kropka ma wymiary 0,25 mm × 0,25 mm. Dzięki tej matrycy kropkowej drukarka może drukować kropki w dowolnym miejscu na papierze termicznym. Ta technologia została zastosowana w drukarkach papierowych i drukarkach etykiet.
