Le thermostat ajuste automatiquement la quantité d'eau entrant dans le radiateur en fonction de la température de l'eau de refroidissement et modifie la plage de circulation de l'eau afin d'ajuster la capacité de dissipation thermique du système de refroidissement et de garantir le fonctionnement optimal du moteur. Le thermostat doit être maintenu en bon état technique, faute de quoi il perturbera gravement le fonctionnement normal du moteur. Une ouverture tardive de la vanne principale du thermostat entraînera une surchauffe du moteur. Une ouverture prématurée prolongera le préchauffage du moteur et entraînera une température trop basse.
En résumé, le rôle du thermostat est d'empêcher le moteur de trop refroidir. Par exemple, même en fonctionnement normal, le moteur peut être trop froid à vitesse hivernale sans thermostat. Dans ce cas, le moteur doit interrompre temporairement la circulation d'eau pour éviter que sa température ne soit trop basse.