เทอร์โมสแตตในระบบระบายความร้อนมีหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิทำงานของเครื่องยนต์ให้คงที่สม่ำเสมอตลอดเวลา  ในขณะที่เริ่มใช้งานใหม่เทอร์โมสแตตจะปิด  ทำให้เครื่องยนต์ร้อนเร็วและเมื่อถึงอุณหภูมิทำงาน  เทอร์โมสแตตจะเปิดออกเพื่อให้น้ำจากหม้อน้ำไหลเข้าสู่เครื่องยนต์  เทอร์โมสแตตจะเปิดและปิดสลับกันไป  เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นเปลี่ยนแปลงซึ่งช่วยรักษาอุณหภูมิทำงานของเครื่องยนต์ให้คงที่สม่ำเสมอ ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สูงอยู่ตลอดเวลาซึ่งเป็นการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงนั่นเอง

ถ้าถอดเทอร์โมสแตตออก  จะทำให้เครื่องยนต์ร้อนช้ากว่าปกติ  เพระน้ำหล่อเย็นจากหม้อน้ำจะไหลเข้าเครื่องยนต์ตั้งแต่เริ่มสตาร์ตเครื่องยนต์ใหม่ ๆ  ดังนั้นช่วงเวลาก่อนที่เครื่องยนต์จะร้อนถึงอุณหภูมิทำงานของมันจะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมาก