ترموستات خودرو بین موتور و رادیاتور قرار دارد و هدف از بکارگیری آن، تثبیت دمای موتور احتراقی در محدوده بهینه است. هنگامی که دمای آب پایین است، ترموستات جریان آب به رادیاتور را مسدود کرده و مایع خنک کاری فقط در موتور گردش پیدا می‌کند. بدین ترتیب، هنگامی که موتور خودرو تازه روشن شده است، موتور در زمان کمی به محدوده دمای بهینه کاری می‌رسد. هنگامی که دمای موتور به محدوده بهینه برسد، ترموستات باز می‌شود و با باز شدن مسیر جریان آب به رادیاتور، از مایع خنک کاری دفع حرارت می‌شود تا دما بیش از حد بالا نرود.