Thermostats hydrauliques utilisent ce qui est connu comme un "fluide thermiquement expansible." Ceci est un fluide très réactif qui gonfle que la chaleur monte et se rétrécit car la chaleur tombe. Ce fluide est contenu dans une capsule à l'intérieur du thermostat, et une tige de métal léger est prolongée dans la capsule. Comme l'ajournement du fluide, la tige est poussée vers le haut, ce qui affecte le cadran du thermostat.
Ce fluide thermiquement expansive doit être très serré contenu - si des évasions, il compromet gravement les lectures du thermostat. Des joints très serrés sont placés à contenir le fluide à l'intérieur de la capsule. La tige est équipée d'un ressort et système de verrouillage précisément amené à réagir avec le fluide, mais chute naturelle remettre en place comme fluide rétrécit.