Temperatuuri täiturmehhanism on mis tahes seade, mis lülitab seadme temperatuurimuutustele reageerides sisse ja välja. Nad võivad temperatuurimuutuste, sealhulgas metallide, kemikaalide või gaaside mõõtmiseks kasutada mitmesuguseid meetodeid. Temperatuuri reguleerimise seadmed võivad varieeruda lihtsast kodutermostaadist kütteseadmete või kliimaseadmete juhtimiseks kuni keerukate süsteemideni, mis juhivad keemilisi reaktsioone tööstusettevõtetes.
Kütte- ja kliimaseadmed on ühendatud majasisese termostaadiga. Kuni 20. sajandi lõpuni kasutasid termostaadid süsteemi juhtimiseks elavhõbedalülitit. Selles temperatuuriajamis kasutati bimetallriba, mis oli kahest metallist kokku keeratud riba, mis olid nende pikkuses kokku sulatatud. Temperatuuri muutudes paisuvad või tõmbuvad kaks metalli veidi erineva kiirusega kokku ja mähis muudab kuju.
Elavhõbe paigaldati klaastorusse, mis asetati bimetallilise mähise ühte otsa. Vedel elavhõbe liikus temperatuuri muutudes toru sees edasi-tagasi ja aktiveeris kütte või jahutuse juhtimiseks elektriahelad. Temperatuur mõjutas ainult bimetallilist riba; elavhõbe jäi muutumatuks. Elavhõbeda kasutamine oli aga 20. sajandi lõpuks kadumas selle mürgisuse tõttu.
Kemikaale saab kasutada temperatuuri täiturmehhanismi juhtimiseks kas suurust, faasi või aururõhku muutes ning mõned kemikaalid laienevad ja tõmbuvad kokku temperatuurimuutustega. Kui see on suletud torudesse, mille ühes otsas on kolb, võivad temperatuurimuutused põhjustada kolvi liikumist ja aktiveerida lüliti. Faasimuutus viitab kemikaalile, mis muutub tahkest vedelikuks või vedelast gaasiliseks. Mootori temperatuuri reguleerimiseks kasutatavad sõiduki termostaadid kasutavad vahatihendit, mis muutub mootori soojenemisel vedelaks, avades klapi, mis võimaldab mootori jahutusvedelikul ringelda. See muutub mootori jahtumisel tagasi tahkeks.
Aururõhku saab temperatuuri reguleerimiseks kasutada kahel viisil. Ühte tüüpi temperatuuriajamid mõõdavad torusse suletud ja keemilise protsessi paagi või toruga ühendatud lahusti auru rõhku. Temperatuuri tõustes suureneb ka lahusti aururõhk ja see võib aktiveerida lüliti.
Teist tüüpi auruajamid on metallhüdriidkontroller. Metallhüdriidid sisaldavad vesiniku molekule, mis muutuvad temperatuuri tõustes gaasiliseks vesinikuks. Suurenev vesinikgaasi rõhk võib suruda vastu kolvi ja seda saab kasutada temperatuuri täiturmehhanismina. Tuletõrjesüsteemid võivad kasutada neid seadmeid sprinkleripeade avamiseks ja sulgemiseks vee juhtimiseks. Kui tulekahju on kustutatud, naaseb vesinikgaas metalli, gaasi rõhk langeb ja sprinkleri pea sulgub.
Elektroonilised temperatuuriregulaatorid hakkasid mehaanilisi seadmeid asendama 20. sajandi lõpus. Seadeid, mida nimetatakse termistoriteks, mis on temperatuuritundlikud kontrollerid, millel pole liikuvaid osi, saab valmistada, mis tagavad kitsa temperatuurivahemiku reguleerimise. Termistoreid saab ühendada juhtimisahelatega, mis lülitavad kütte- või jahutussüsteemid sisse ja välja, ning neid kasutatakse paljudes digitaalsetes termostaatides.