Med temperaturregulatorer uppnås ett mycket exakt reglerresultat. Dessa mäter temperaturen med en temperatursensor och reglerar, som PID-regulatorer, temperaturen exakt till det inställda värdet. Vid binär reglering är det möjligt att göra en exakt justering genom att ändra ställdonets relativa inkopplingstid. Till exempel kan värmeeffekten varieras från 0 till 10 kW.

Däremot tillhör temperaturbrytare de diskontinuerliga tvåstegsregulatorerna – med dem fluktuerar processtemperaturen kring börvärdet. I många tillämpningar är sådana temperaturfluktuationer acceptabla, så att temperaturbrytare kan användas för att upprätta en mycket robust temperaturreglering till låg kostnad.

Som namnet antyder används ett bimetall i bimetallbrytare. De två metallerna som är valsade på varandra (t.ex. koppar och nickel) har olika expansionskoefficienter. När temperaturen stiger expanderar metallerna i olika grad så att en avböjning uppstår och en kontakt öppnas (NC) eller stängs (NO).

Bimetallbrytare i industriella miljöer har en mycket kompakt design och skruvas vanligtvis fast i processen som en sensor. Deras kopplingspunkt fastställs under tillverkningen. De är också mycket motståndskraftiga mot vibrationer – en vibrationsmotståndskraft på upp till 10 g är inte ovanligt. Strömställarna ansluts i riktning mot utvärderingssystemet via en anslutningsledning. Temperaturströmbrytare med bimetall används i enheter som kompressorer – de stänger av kompressorn vid för hög temperatur eller startar aktiv kylning (t.ex. fläkt).

Den här typen av temperaturswitch kallas vanligtvis för en termostat och består av en givare fylld med gas eller vätska som placeras i processen. När temperaturen vid givaren stiger ökar systemtrycket. Eftersom membranet är anslutet till givaren via kapillärröret uppstår samma tryck även där. Membranet expanderar och en snäpplåsbrytare aktiveras.

Kapillärröret har en innerdiameter på endast 0,2 mm, vilket är ungefär dubbelt så stort som diametern på ett mänskligt hårstrå (upp till ca 0,1 mm).