Lämpöpainotekniikan avain on lämmityselementissä. Lämpötulostimen ytimessä on tiheästi pakattu joukko pieniä puolijohdeelementtejä, joiden resoluutio vaihtelee välillä 200 - 600 DPI. Kun tietty virta kulkee näiden elementtien läpi, ne synnyttävät nopeasti korkeita lämpötiloja. Kun lämpöpaperin pinnoite kohtaa nämä elementit, lämpötila nousee nopeasti käynnistäen kemiallisen reaktion, joka tuottaa väriä.
Vastaanotettuaan tulostustiedot lämpötulostin muuntaa sen bittikartaksi. Sitten bittikartan pisteiden mukaan virtaa ohjataan virtaamaan tulostimen ytimen lämpöelementtien läpi, jolloin tulostustiedot muunnetaan paperille painetuksi sisällöksi.