Tepelné tiskárny selektivně zahřívají specifická umístění na tepelném papíru, čímž se vytváří odpovídající vzor. Teplo je poskytováno malým elektronickým topným ohřívačem na tiskové hlavě, který je v kontaktu s citlivým materiálem tepla -. Ohřívače jsou uspořádány ve vzoru teček nebo proužků, ovládaných logikou tiskárny. Při aktivaci vytvářejí vzor na tepelném papíru odpovídajícím vyhřívaným prvkům. Stejná logika, která řídí vyhřívané prvky, také řídí přívod papíru, což umožňuje vytištění vzoru na celém štítku nebo papíru.
Nejběžnější tepelná tiskárna používá pevnou tiskovou hlavu s vyhřívanou tečkovou matricí. Příklad tiskové hlavy má 320 teček, z nichž každá měří 0,25 mm x 0,25 mm. Tato matice dot umožňuje tiskárně umístit tiskové tečky kdekoli na tepelný papír. Tato technologie se používá jak v tiskárnách papíru, tak v tiskárnách.
Rychlost přívodu papíru tepelné tiskárny je obvykle hodnocena na 13 mm/s. Některé tiskárny však mohou dosáhnout rychlosti dvakrát, když jsou optimalizovány pro formáty štítků. Tento typ tepelné tiskárny má relativně jednoduchý proces, který umožňuje vyrábět do přenosné baterie - poháněné tiskárny pro tepelné štítky. Zatímco tepelné tiskárny nabízejí flexibilní formáty tisku, vysokou kvalitu obrazu, vysokou rychlost a nízké náklady, štítky čárových kódů, které tisknou, nejsou snadno uloženy v prostředích nad 60 stupňů nebo vystaveny ultrafialovému světlu (jako je přímé sluneční světlo) po delší dobu. Proto jsou štítky tepelného čárového kódu obecně omezeny na vnitřní použití.
