Termostatsko stikalo je napajalno stikalo, ki ga napaja naprava, ki jo nadzoruje, bodisi s toplotno prevodnostjo bodisi s toplotno konvekcijo same naprave. Termostatska stikala so v bistvu krmilniki, ki delujejo izključno na podlagi informacij, ki so jim dane z merjenjem temperature, ki jo oddaja naprava, ki jo nadzorujejo. Ko je ustvarjena nastavitev za stikalo, stikalo vklopi napravo ali jo izklopi, ko je dosežena nastavljena temperatura. To ustvari toplotno napravo, ki ni potrebna za vzdrževanje, saj od uporabnika ni treba upravljati stikala za vklop; se preprosto izklopi, ko je dosežena želena temperatura.
Eden od primerov, ko se običajno uporablja termostatsko stikalo, je v električni pečici. Uporabnik nastavi temperaturo pečice na številčnici ali digitalni prednji plošči pečice in pečica se vključi. Ko je dosežena želena temperatura in termostatsko stikalo to zazna, samodejno izklopi gorilnik pečice, tako da želena temperatura ni presežena.
Ko je gorilnik izklopljen, se temperatura rahlo spreminja, preden stikalo ponovno vklopi gorilnik, da ohrani želeno temperaturo.
Obstaja tudi veliko primerov, ko uporabnik neposredno upravlja termostatsko stikalo. Eden takšnih primerov je domači termostat. Tam stikalo samodejno vklopi in izklopi grelno enoto, ko uporabnik nastavi želeno temperaturo.
Termostatska stikala se lahko uporabljajo tudi kot sredstvo za zaščito električnih naprav. Na primer, vezje ali matična plošča računalnika ima v sebi veliko elementov, ki ustvarjajo količino toplote, ki bi lahko zelo zlahka poškodovala vezje, zaradi česar je računalnik neuporaben. Tako je v sistemu uporabljeno termostatsko stikalo za uravnavanje pretoka zraka v ohišje računalnika in iz njega z vključitvijo hladilnega ventilatorja vsakič, ko je dosežena določena temperatura v ohišju. Termostat v motorju vozila je prav tako odgovoren za vklop ventilatorja, ki ga hladi tako, da vleče svež zrak skozi radiatorski sistem, ko temperatura motorja doseže določeno raven, določeno s specifikacijami motorja.
Da bi samodejno termostatsko stikalo delovalo pravilno, mora biti programirano tako, da ima določeno temperaturno območje za vklop/izklop. To pomeni, da sta potrebni dve ločeni temperaturi, da stikalu povesta, na kateri točki naj vklopi napravo in na kateri točki naj jo izklopi. Ko so temperature programirane, lahko stikalo deluje brez uporabniškega vnosa.