Jak sama nazwa wskazuje, regulator temperatury jest używany w różnych procesach do kontroli temperatury. Działanie regulatora temperatury polega na porównywaniu sygnału z czujników temperatury z jej wartością zadaną i obliczaniu odchylenia między tymi wartościami. Wyjście regulatora jest podłączone do elementu takiego jak grzałka lub instalacja wody chłodzącej.
Aby dokładnie kontrolować temperaturę procesu bez dużego zaangażowania operatora, system kontroli temperatury opiera się na regulatorze, który pobiera czujnik temperatury, taki jak termopara lub RTD jako wejście. Regulator temperatury porównuje temperaturę w czasie rzeczywistym z pożądaną temperaturą kontrolną, lub wartością zadaną, i dostarcza wyjście do elementu kontrolnego. Regulator lub termostat jest jedną z części całego systemu sterowania.