Was ist ein Thermostat? Das Wort kommt von »Thermo« und »statisch«, also »Temperatur« und »gleichbleibend«. Im wesentlichen besitzt ein Thermostat eine Vorrichtung, um eine Solltemperatur einzustellen, einen Messfühler, um die Isttemperatur zu erfassen, und ein Stellglied, mit dem eine Wärmezufuhr, bzw. -abfuhr verändert werden kann. Diese Komponenten bilden einen Regelkreis.

Im einfachsten Fall wird die Differenz zwischen Soll- und Isttemperatur (also die Regelabweichung) direkt als Größe für das Stellglied verwendet. Diese sogenannten P-Regler (Proportional-Regler) können die Solltemperatur zwar nicht genau einhalten (je nach Umwelteinflüssen liegt die tatsächliche Temperatur mehr oder weniger neben dem Sollwert), dafür sind sie recht einfach zu verstehen und zu bauen.
In der Praxis hat man es dann meistens noch mit einem T-Glied (Zeit) zu tun. Das bedeutet einfach, wenn z.B. jemand das Fenster öffnet und kalte Luft hinein lässt, dann öffnet zwar das Thermostat das Heizkörper-Ventil, aber es dauert dann noch eine Weile, bis der Heizkörper tatsächlich wärmer geworden ist.