Z powyższego wynika, że usterki termostatu mogą być związane albo z jego zacięciem się w dowolnej pozycji, albo z otwieraniem i zamykaniem przy niewłaściwych temperaturach.

Zobacz też: Jak i kiedy wymieniać łożyska w prądnicach i alternatorach?

Typowy termostat samochodowy ma postać sprężystego mieszka z cienkiej mosiężnej blachy, sprzężonego z prostym zaworem grzybkowym. Z chwilą gdy znajdująca się w mieszku ciecz wrząca w temperaturze około 80 stopni Celsjusza odparuje, mieszek pod wpływem ciśnienia jej par wydłuży się i otworzy zawór przez który popłynie gorąca woda do radiatora chłodnicy. Cieczą stosowaną do napełniania termostatów jest najczęściej mieszanina alkoholu etylowego i wody destylowanej w proporcji 1:3.

Aby termostat pracował poprawnie nie mogą występować żadne możliwości zacinania się zarówno mieszka w jego ażurowej obudowie, jak i grzybka zaworu. Na dodatek niewielki otwór odpowietrzający w grzybku musi być cały czas w pełni drożny, aby zapobiec powstawaniu pod termostatem pęcherzy powietrza i pary wodnej, zakłócających jego pracę. Otworki te są często zatykane na zimę przez kierowców, którzy uwierzyli w opowieści, że dzięki temu ich silnik będzie bardziej ekonomiczny.

Jeżeli mieszek termostatu ulegnie uszkodzeniu i znajdująca się w nim ciecz wypłynie, termostat przestanie otwierać przepływ płynu chłodzącego do chłodnicy i silnik będzie się przegrzewał. Gdy termostat zatnie się w pozycji otwartej, np. wskutek dostania się pod obrzeże grzybka okruchów kamienia kotłowego, wówczas silnik będzie niedogrzany. Oba stany nie są dla silnika odpowiednie, ale szkodliwy jest tylko ten, w którym zawór termostatu pozostaje cały czas zamknięty.