温控器的结构对于不同的温度测量范围，应选用结构不同的温控器，在0℃～100℃的温度范围内，通常采用固体膨胀式的温控器，在100℃～250℃的温度范围内，大多采用气体膨胀式温控器，对于250℃以上的温度范围，则只能采用热电偶或热电阻温度计，经过测量变送器转换为模拟量电信号，再将电信号转换为开关量信号。 固体膨胀式温控器的工作原理是，利用不同固体受热后长度变化的差别而产生位移，从而使触点动作，输出温度的开关量信号。例如，有一种温控器是用双金属片（黄铜片叠在铟钢片上）构成的，由于黄铜片的线膨胀系数较铟钢片大，在受热后，双金属片就会发生弯曲。当达到规定温度时双金属片自由端（温控器的动触点〕产生足够的位移，与固定的静触点断开，送出开关量信号。 气体膨胀式温控器是按气体压力式温度计的原理工作的。它有一个测温包，内充氮气，通过密封毛细管接到压力开关的测量元件中。当被测温度达到规定值时，温包内的充气压力使压力开关动作。简单的说，测量的温度值低于或高于设定值，就会引起电路相应的继电器闭合或断开从而闭合或切断电路。类似的还有液位开关和压力开关。
