Принцип работы термопринтера заключается в том, что на печатающую головку устанавливается полупроводниковый нагревательный элемент. После того, как печатающая головка нагреется и соприкоснется с бумагой для термопечати, можно распечатать требуемый шаблон. Его принцип подобен тому из теплового факсимильного аппарата. Изображение создается путем применения тепла к химической реакции в пленке. Эта химическая реакция осуществляется при определенной температуре. Высокие температуры ускоряют эту химическую реакцию. При температуре ниже 60°С бумага потемнеет довольно долго, вплоть до нескольких лет; а при температуре 200°C эта реакция завершится в течение нескольких микросекунд.
Термопринтер выборочно нагревает термобумагу в определенных местах, создавая соответствующую графику. Нагрев обеспечивается небольшим электронным нагревателем на печатающей головке, контактирующей с термочувствительным материалом. Нагреватели, расположенные в виде квадратных точек или полосок, логически управляются принтером, и при его движении на термобумаге будет генерироваться изображение, соответствующее нагревательным элементам. Та же логика, которая управляет нагревательными элементами, также управляет подачей бумаги, что позволяет печатать графику по всей этикетке или бумаге.
Наиболее распространенный термопринтер использует фиксированную печатающую головку с нагретой точечной матрицей. Печатающая головка имеет 320 квадратных точек, каждая из которых имеет размер 0,25 мм × 0,25 мм. Используя эту точечную матрицу, принтер может размещать отпечаток в любом месте термобумаги. Эта технология использовалась в бумажных принтерах и принтерах этикеток.
