بشكل عام، وظيفة منظم الحرارة هي منع المحرك من التبريد الزائد. على سبيل المثال، بعد أن يعمل المحرك بشكل طبيعي، إذا لم يكن هناك منظم حرارة عند القيادة في الشتاء، فقد تكون درجة حرارة المحرك منخفضة للغاية. في هذا الوقت، يحتاج المحرك إلى إيقاف دوران الماء مؤقتًا لضمان عدم انخفاض درجة حرارة المحرك كثيرًا.
منظم الحرارة الرئيسي المستخدم هو منظم حرارة من النوع الشمعي. عندما تكون درجة حرارة التبريد أقل من القيمة المحددة، يكون شمع البارافين المكرر في جسم استشعار درجة الحرارة في منظم الحرارة صلبًا، ويقوم صمام منظم الحرارة بإغلاق الفجوة بين المحرك والرادياتير تحت تأثير الزنبرك. يعود سائل التبريد إلى المحرك عن طريق مضخة الماء ليقوم بدورة صغيرة في المحرك. عندما تصل درجة حرارة سائل التبريد إلى القيمة المحددة، يبدأ شمع البارافين في الذوبان ويتحول تدريجياً إلى سائل، ويزداد الحجم تبعاً لذلك ويتم ضغط الأنبوب المطاطي ليتقلص. عندما ينكمش الأنبوب المطاطي، يتم تطبيق دفع لأعلى على قضيب الدفع، ويكون لقضيب الدفع دفع عكسي لأسفل للصمام لفتح الصمام. في هذا الوقت، يمر سائل التبريد عبر الرادياتير وصمام منظم الحرارة، ثم يتدفق مرة أخرى إلى المحرك عبر مضخة الماء لدورة كبيرة. يتم ترتيب معظم منظمات الحرارة في خط أنابيب مخرج المياه لرأس الأسطوانة. وميزة ذلك هي أن الهيكل بسيط ومن السهل التخلص من فقاعات الهواء في نظام التبريد. العيب هو أن منظم الحرارة غالبًا ما يتم فتحه وإغلاقه أثناء العمل، مما يؤدي إلى التذبذب.