De thermostaat past automatisch de hoeveelheid water die de radiator binnenkomt aan op basis van de temperatuur van het koelwater en verandert het circulatiebereik van het water om de warmteafvoercapaciteit van het koelsysteem aan te passen en ervoor te zorgen dat de motor binnen het juiste temperatuurbereik werkt. De thermostaat moet in goede technische staat blijven, anders zal dit de normale werking van de motor ernstig beïnvloeden. Als de hoofdklep van de thermostaat te laat wordt geopend, leidt dit tot oververhitting van de motor; als de hoofdklep te vroeg wordt geopend, zal de voorverwarmingstijd van de motor langer zijn en zal de motortemperatuur te laag zijn.
Al met al is het doel van de thermostaat om te voorkomen dat de motor te koud wordt. Bijvoorbeeld, nadat de motor goed heeft gewerkt, kan de motor bij wintersnelheid te koud zijn zonder thermostaat. Op dat moment moet de motor de koelvloeistofcirculatie tijdelijk stoppen om ervoor te zorgen dat de motortemperatuur niet te laag wordt.
