Načelo rada toplinskog pisača je da se na glavu za ispis instalira poluvodički grijaći element. Nakon što se glava za ispis zagrijava i kontaktira papir za toplinski ispis, može se ispisati potrebni uzorak. Princip je sličan onome termičkog faksa. Slika se stvara zagrijavanjem, uzrokujući kemijsku reakciju u filmu. Ova kemijska reakcija toplinskog pisača provodi se na određenoj temperaturi. Visoka temperatura ubrzat će ovu kemijsku reakciju. Kad je temperatura niža od 60 stupnjeva, potrebno je dugo, čak i nekoliko godina, da papir postane mračan; A kad je temperatura 200 stupnjeva, ta će reakcija biti dovršena u nekoliko mikrosekundi.
