Кључ технологије термичке штампе лежи у грејном елементу. Језгро термалног штампача садржи густо збијени низ сићушних полупроводничких елемената, у резолуцији од 200 до 600 ДПИ. Када одређена струја протиче кроз ове елементе, они брзо стварају високе температуре. Када премаз термалног папира наиђе на ове елементе, температура брзо расте, изазивајући хемијску реакцију која производи боју.
Након пријема података за штампање, термални штампач их претвара у битмап. Затим, према тачкама у битмапи, струја се контролише да тече кроз грејне елементе на језгру штампача, претварајући податке за штампање у штампани садржај на папиру.