המפתח לטכנולוגיית הדפסה תרמית טמון באלמנט החימום. יש שורה של אלמנטים מוליכים למחצה זעירים על ליבת המדפסת התרמית. אלמנטים אלה מסודרים בצפיפות רבה, נע בין 200dpi ל- 600DPI. אלמנטים אלה יפיקו במהירות טמפרטורות גבוהות בעת מעבר זרם מסוים. כאשר ציפוי של נייר תרמי נתקל ברכיבים אלה, הטמפרטורה תעלה בזמן קצר מאוד, והציפוי על הנייר התרמי יעבור תגובה כימית להראות צבע.
לאחר שהמדפסת התרמית מקבלת את נתוני ההדפסה, היא ממירה את נתוני ההדפסה לנתוני מפת סיביות ואז שולטת על אלמנט החימום בליבת המדפסת כדי להעביר זרם בהתאם לנקודות של נתוני מפת הסיביות, כך שנתוני ההדפסה יהפכו לתוכן ההדפסה על נייר ההדפסה.
