Con i regolatori di temperatura si ottiene un risultato di controllo molto preciso. Questi misurano la temperatura con un sensore di temperatura e, come regolatori PID, regolano la temperatura esattamente al valore di setpoint. Nel caso del controllo binario, è possibile una regolazione precisa modificando il tempo di attivazione relativo dell'attuatore. Ad esempio, la potenza termica può essere variata da 0 a 10 kW.

Al contrario, gli interruttori termici sono assegnati ai regolatori discontinui a due stati: con essi la temperatura di processo oscilla intorno al valore di setpoint. In molte applicazioni tali fluttuazioni di temperatura sono accettabili, quindi gli interruttori termici possono essere utilizzati per impostare un controllo della temperatura molto robusto a basso costo.

Come suggerisce il nome, negli interruttori bimetallici viene utilizzato un bimetallo. I due metalli laminati l'uno sull'altro (ad esempio rame e nichel) hanno coefficienti di dilatazione diversi. All'aumentare della temperatura, i metalli si dilatano in misura diversa, provocando una deflessione e l'apertura (NC) o la chiusura (NO) di un contatto.

Gli interruttori bimetallici utilizzati in ambienti industriali hanno un design molto compatto e vengono solitamente avvitati nel processo come un sensore. Il loro punto di commutazione viene fissato durante la produzione. Sono inoltre molto resistenti alle vibrazioni: una resistenza alle vibrazioni fino a 10 g non è rara. Gli interruttori sono collegati in direzione del sistema di valutazione tramite una linea di connessione. Gli interruttori di temperatura con bimetallo sono utilizzati in dispositivi quali i compressori: in caso di temperatura eccessiva, spengono il compressore o avviano il raffreddamento attivo (ad esempio, una ventola).

Questo tipo di interruttore termico è solitamente denominato termostato ed è costituito da una sonda riempita con un gas o un liquido che viene inserita nel processo. Se la temperatura della sonda aumenta, la pressione del sistema aumenta. Poiché la membrana è collegata al sensore tramite il capillare, al suo interno si crea la stessa pressione. La membrana si espande e viene attivato un interruttore a scatto. Il diametro interno della linea capillare di 0,2 mm è appena il doppio del diametro di un capello umano (fino a 0,1 mm).

La sonda e l'alloggiamento del termostato sono collegati tra loro tramite la linea capillare. Si possono considerare pratiche lunghezze massime della linea capillare fino a 5 m. Il punto di commutazione può essere solitamente impostato sull'alloggiamento.