Термостат — устройство, поддерживающее заданную температуру охлаждающей жидкости. В любом двигателе с жидкостным охлаждением есть термостат.

На холодном двигателе термостат закрыт. Вся охлаждающая жидкость перекачивается водяным насосом внутри блока цилиндров. Это обеспечивает быстрый равномерный нагрев мотора. При температуре от 80 до 90 С (в зависимости от настроек) клапан термостата приоткрывается. Жидкость начинает поступать к радиатору и там охлаждается. Чем выше температура жидкости внутри мотора, тем больше открывается термостат. Все большее количество жидкости отправляется в радиатор. Термостат максимально открыт при температуре от 95 до 105 С. Правильно работающий термостат постоянно меняет свою пропускную способность. При этом температура в двигателе поддерживается постоянной.

На современных двигателях применяются различные варианты исполнения термостатов — одноклапанные, двухклапанные, двухступенчатые, с электронным управлением. Последние являются самыми продвинутыми — термоэлемент управляется блоком управления двигателя. В зависимости от режима работы мотора такой термостат может поддерживать разные температуры охлаждающей жидкости. Это позволяет эффективнее охлаждать мотор, экономить топливо и повышать мощность.