El principi d’una impressora tèrmica és cobrir un material de colors - (normalment paper) amb una capa de pel·lícula transparent, i després escalfar la pel·lícula durant un període de temps per convertir -la en un color fosc (normalment negre, però també blau). La imatge es genera escalfant, provocant una reacció química a la pel·lícula. Aquesta reacció química es realitza a una determinada temperatura. L’alta temperatura accelerarà aquesta reacció química. Quan la temperatura és inferior a 60 graus, la pel·lícula triga molt, fins i tot diversos anys, a fer -se fosc; I quan la temperatura sigui de 200 graus, aquesta reflexió es completarà en pocs microsegons. La impressora tèrmica escalfa selectivament el paper tèrmic en una posició determinada, produint així gràfics corresponents. La calefacció la proporciona un petit escalfador elèctric al capçal d’impressió que està en contacte amb el material tèrmic. Els escalfadors estan disposats en punts quadrats o tires i són lògicament controlats per la impressora. Quan es condueix, es genera un gràfic corresponent a l'element de calefacció al paper tèrmic. El mateix circuit lògic que controla l’element de calefacció també controla l’alimentació de paper, de manera que es poden imprimir gràfics a tota l’etiqueta o paper.
La impressora tèrmica més comuna utilitza un capçal d’impressió fixa amb una matriu de punts escalfada. El capçal d'impressió té 320 punts quadrats, cadascun dels quals és de 0,25 mm × 0,25 mm. Utilitzant aquesta matriu de punts, la impressora pot imprimir punts en qualsevol posició del paper tèrmic. Aquesta tecnologia s'ha utilitzat en impressores de paper i impressores d'etiquetes
