Princip toplinskog pisača je prekriti svijetloplavi materijal (obično papir) prozirnim filmom i grijati film neko vrijeme da postane taman (uglavnom crni, također plavi). Slika nastaje zagrijavanjem i stvaranjem kemijske reakcije u filmu. Ta se kemijska reakcija provodi pri određenoj temperaturi. Visoke temperature mogu ubrzati ovu kemijsku reakciju. Kada je temperatura niža od 60 ° C, potrebno je dugo vremena da film postane taman, a kad je temperatura 200 ° C, taj će odraz biti završen u roku od nekoliko mikrosekundi.
Termički pisač selektivno zagrijava određeni položaj termalnog papira, stvarajući odgovarajući uzorak. Grijanje osigurava mali električni grijač na tiskarskoj glavi koji je u kontaktu s termoosjetljivim materijalom. Grijači su pisačima raspoređeni u kvadratne točkice ili pruge za logičku kontrolu. Kad se pokreće, na termalnom papiru stvara se obrazac koji odgovara grijaćem elementu. Isti logički krug koji upravlja grijaćim elementom također kontrolira ulaganje papira, tako da se grafika može ispisati na cijeloj naljepnici ili papiru.
Najčešći termalni pisač koristi fiksnu ispisnu glavu s matricom s grijanim točkama. Glava za ispis opremljena je s 320 kvadratnih točaka, svaka točka je 0,25 mm × 0,25 mm. Pomoću ove matrične točke pisač može ispisati točke na bilo kojem položaju na termalnom papiru. Ova se tehnologija koristi kod pisača papira i pisača naljepnica.
